WSR-1 – 4 ^{[ 1 ]}

ภาพด้านซ้ายคือสถานีตรวจวัดสภาพอากาศและเรดาร์ (WSR-1) ที่สนามบินนอร์ทโอมาฮาตั้งแต่ปี 1954 ถึง 1974
ประเทศต้นกำเนิด	สหรัฐอเมริกา
แนะนำ	พ.ศ. 2489
ไม่สร้าง	82
พิมพ์	เรดาร์ตรวจอากาศ
ความถี่	3.3 GHz ( ย่านความถี่ S )
พีอาร์เอฟ	325 และ 650 เฮิรตซ์
ความกว้างของลำแสง	3.5°
ความกว้างของพัลส์	ยกเว้น 1 และ 2 μs และ 1 และ 4 μs บน WSR-4
พิสัย	มากกว่า 100 กิโลเมตร (62 ไมล์)
เส้นผ่านศูนย์กลาง	2 ม.
อะซิมุธ	0 ถึง 360º
ระดับความสูง	-2 ถึง 50 องศาเซลเซียส
พลัง	50 กิโลวัตต์

WSR -1หรือ Weather Surveillance Radar-1 เป็นหนึ่งในเรดาร์ตรวจอากาศ รุ่นแรกๆ และเป็นเรดาร์รุ่นแรกที่องค์กรพลเรือนใช้ในสหรัฐอเมริกา^{[ 2 ]} เรดาร์ซีรีส์ WSR-1 เป็นรุ่นดัดแปลงของ เรดาร์ AN/APS-2Fซึ่งกรมอุตุนิยมวิทยา (ปัจจุบันคือกรมบริการสภาพอากาศแห่งชาติ ) ได้รับมาจากกองทัพเรือ WSR-1A, WSR-3 และ WSR-4 ก็เป็นรุ่นต่างๆ ของเรดาร์นี้เช่นกัน^{[ 1 ]} WSR-1 เครื่องแรกในสหรัฐอเมริกาอยู่ที่สนามบินแห่งชาติวอชิงตันในวอชิงตัน ดี.ซี. ในปี 1947 ^{[ 1 ]}และ WSR-3 เครื่องสุดท้ายถูกปลดประจำการในปี 1978 ^{[ 3 ]}

ในปี พ.ศ. 2489 สำนักงานอุตุนิยมวิทยาแห่งสหรัฐอเมริกา (บรรพบุรุษของกรมอุตุนิยมวิทยาแห่งชาติ) ได้รับคืนเรดาร์การบิน AN/APS-2F จำนวน 25 เครื่องจากกองทัพเรือสหรัฐฯ เรดาร์เหล่านี้ได้รับการดัดแปลงและปรับปรุงให้เหมาะสมกับงานด้านอุตุนิยมวิทยา จากนั้นจึงส่งมอบในอัตราปีละ 5 เครื่อง การดัดแปลงดำเนินการโดยกรมอุตุนิยมวิทยา และเรดาร์ที่ได้รับการดัดแปลงเหล่านี้ใช้ชื่อตามลำดับว่า WSR-1, WSR-1A, WSR-3 และ WSR-4 ขึ้นอยู่กับการปรับปรุงฮาร์ดแวร์ที่ค่อยเป็นค่อยไป^{[ 1 ]} WSR-1 เครื่องแรกเริ่มใช้งานที่สนามบินแห่งชาติวอชิงตัน ดี.ซี. เมื่อวันที่ 12 มีนาคม พ.ศ. 2490 เครื่องที่สองเริ่มใช้งานเมื่อวันที่ 1 มิถุนายน พ.ศ. 2490 ในวิชิตา รัฐแคนซัส ซึ่งอยู่ในใจกลางของTornado Alley ^{[ 1 ]}ในเดือนสิงหาคมของปีเดียวกัน WSR-1 ที่ติดตั้งที่ นอร์ฟอล์ก รัฐเนแบรสกาได้พิสูจน์ถึงประโยชน์และการประหยัดต้นทุนโดยการแจ้งเตือนระบบไฟฟ้าของหุบเขาเอลค์ฮอร์นเกี่ยวกับการเข้าใกล้ของพายุฝนฟ้าคะนอง^{[ 1 ]}

เหตุการณ์สภาพอากาศรุนแรงสามครั้งเกิดขึ้นในช่วงฤดูใบไม้ผลิปี 1953 และนำไปสู่การจัดตั้งเครือข่ายเตือนภัยพายุทอร์นาโดของรัฐเท็กซัสเมืองใหญ่ๆ ในรัฐเท็กซัสได้รับการร้องขอให้สนับสนุนเงินทุนในการดำเนินงาน (ทั้งภาครัฐและเอกชน) เพื่อปรับปรุงและใช้งาน WSR-1, WSR-1A, WSR-3 และ WSR-4 สำนักงานอุตุนิยมวิทยาตกลงที่จะดำเนินการและบำรุงรักษาเรดาร์เหล่านี้เพื่อแจ้งเตือนประชาชนในกรณีที่เกิดอันตรายทันทีที่ได้รับการยืนยันด้วยภาพ การจัดตั้งเครือข่ายมีผลบังคับใช้ในระหว่างการประชุมเปิดตัวเมื่อวันที่ 24 มิถุนายน 1953 ^{[ 1 ]}เครือข่ายใช้เวลาเกือบหกปีจึงจะใช้งานได้อย่างเต็มที่ มีการปรับปรุงและติดตั้งเรดาร์ 17 เครื่องด้วยความร่วมมือของหน่วยงานท้องถิ่น รัฐ หน่วยงานของรัฐบาลกลาง และมหาวิทยาลัย^{[ 1 ]}

เรดาร์ APS-2F ที่ได้รับการดัดแปลงโดยมหาวิทยาลัยเท็กซัสเอแอนด์เอ็มแม้ว่าจะไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของเครือข่ายเฝ้าระวังพายุทอร์นาโด แต่ก็ถูกใช้เพื่อวัตถุประสงค์ในการเตือนภัยอย่างน้อยหนึ่งครั้งในวันที่ 5 เมษายน พ.ศ. 2499 ^{[ 1 ]}หลังจากปี พ.ศ. 2499 การดัดแปลงเรดาร์ APS-2F ในเวอร์ชัน WSR-1, WSR-1A, WSR-3 และ WSR-4 ได้ถูกมอบหมายให้กับสำนักงานใหญ่ของสำนักงานพยากรณ์อากาศ ซึ่งต้องย้ายเสาอากาศบางส่วนที่ติดตั้งไว้แต่เดิมไปยังตำแหน่งที่ยากต่อการบำรุงรักษา^{[ 1 ]}

ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2518 ซึ่งเป็นช่วงที่โครงการดำเนินไปอย่างสูงสุด มีเครื่องบิน WSR-1, WSR-1A, WSR-3 และ WSR-4 จำนวน 82 ลำที่ยังคงใช้งานอยู่^{[ 1 ]}บางส่วนถูกแทนที่ด้วยWSR-57แต่ส่วนใหญ่ยังคงใช้งานอยู่จนกระทั่งถูกแทนที่ด้วยWSR-74ในช่วงปี พ.ศ. 2519 ถึง พ.ศ. 2523 ^{[ 1 ]}ปัจจุบันไม่มีเครื่องบินเหล่านี้เหลืออยู่ในการใช้งานอีกแล้ว

เรดาร์ตรวจอากาศ WSR-1 ถึง WSR-4 ซึ่งเป็นเรดาร์ตรวจอากาศรุ่นแรกที่ใช้งานได้จริงในสหรัฐอเมริกา ใช้ ระบบอิเล็กทรอนิกส์ AN/APS-2Fรวมถึงตัวรับสัญญาณแบบซูเปอร์เฮเทอโรไดน์ แต่มีเสาอากาศขนาดใหญ่กว่า เมื่อเวลาผ่านไปและประสบการณ์กับการออกแบบดั้งเดิมเพิ่มมากขึ้น สำนักงานอุตุนิยมวิทยารู้สึกมั่นใจมากพอที่จะอัปเกรด WSR-1 เป็น WSR-1A และในที่สุดก็สรุปเป็นรุ่น WSR-3 และ WSR-4 การอัปเกรด WSR-4 รวมถึงการถอดเสาอากาศที่ออกแบบมาสำหรับเครื่องบินออก แล้วเปลี่ยนเป็นเสาอากาศขนาดใหญ่กว่า และเพิ่มตัวแปลงพลังงานเพื่อให้สามารถทำงานได้ด้วยพลังงานแบบดั้งเดิม^{[ 1 ]}

ความแตกต่างหลักระหว่างเวอร์ชันต่างๆ คือการแสดงผลและการควบคุมปริมาตรบรรยากาศที่ตรวจวัด เส้นผ่านศูนย์กลางของจานเกือบ 2 เมตรสำหรับ WSR-4 ความยาวคลื่นที่ใช้ประมาณ 10 ซม. ซึ่งสอดคล้องกับความถี่ 3 GHz ความถี่นี้อยู่ในย่านความถี่Sซึ่งยังคงใช้โดยเครือข่ายเรดาร์ตรวจอากาศของสหรัฐอเมริกา ในปัจจุบัน ด้วยความถี่ในการทำงานของเรดาร์ การลดทอนเนื่องจากฝนจึงเกือบเป็นศูนย์^{[ 4 ]}แต่การตรวจจับฝนปรอยหรือหิมะนั้นทำได้ยากเนื่องจากสัญญาณที่ปล่อยออกมาจากเรดาร์อ่อน (50 kW) ^{[ 1 ]}

WSR-1 ใช้จอแสดงผลแบบพาโนรามา ( PPI ) โดยวางสัญญาณสะท้อนสภาพอากาศในพิกัดอะซิมุธ/ระยะทางบนหน้าจอวงกลมซึ่งมีจุดศูนย์กลางแสดงตำแหน่งของเรดาร์ และยังมีออสซิลโลสโคปเชิงเส้น ( A-Scope ) ที่แสดงความเข้มของสัญญาณสะท้อนตามระยะทางจากเรดาร์^{[ 1 ]}ทุกอย่างติดตั้งอยู่บนแร็ค WSR-3 และ WSR-4 ใช้จอแสดงผล A-Scope และจอแสดงผลความสูง/ระยะทาง ( RHI ) ซึ่งช่วยให้มองเห็นภาพตัดขวางแนวตั้งในทิศทางที่เลือกได้ โดยติดตั้งอยู่ข้างกันบนคอนโซล WSR-1A ใช้จอแสดงผลแบบเดียวกันแต่เรียงซ้อนกันในแนวตั้ง จากมุมมองทางเทคนิค WSR-4 มีหลอดคลื่นเดินทางที่ปรับปรุงความไวเมื่อเทียบกับ WSR-3 ^{[ 1 ]}

สถานีเรดาร์ทั้ง 82 แห่งของ WSR1, 1A, 3 และ 4 แสดงอยู่ด้านล่าง