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레이다

레이다 사용하는 체계는 이다 전자기 이동하는 둘 다 및 조정 목표의 범위, 고도, 방향, 또는 속도를과 같은 확인하는 파 항공기, 배, 자동차, 날씨 대형 및 지형. 기간 레이다 로 1941에서 화폐로 주조되었다 약어 를 위해 radio Detection and Ranging. 기간은 표준 낱말로 그 후 영어에 들어갔다, 레이다, 자본화를 잃기. 레이다는 원래 영국에서 RDF (무선 방향 탐지기)에게 불렸다.

레이다 체계에는 어느 쪽이든을 방출하는 전송기가 있다 전파 또는 (보통 요즈음) 마이크로파 저것은 표적에 의해 반영되고 동일한 위치에서 수신기에 의해 전송기와, 전형적으로 검출된다. 돌려보내진 신호가 보통 아주 약하더라도, 신호는 증폭될 수 있다. 이것이 레이다를 다른 방출, 범위에 목표를 검출하는 가능하게 하는 소리 또는 가시 광선, 검출하기 에는 너무 약하십시오. 레이다는 포함하는 많은 문맥에서 사용된다 기상 탐지의 강수, 측정 대양 표면 파동, 항공 교통 통제, 경찰 탐지의 속력을 내기 소통량및 군에 의하여.

목차

역사

주요 기사: 레이다의 역사

몇몇 발명자, 과학자, 엔지니어 에 공헌하는 레이다의 발달. "격원한 금속 목표의 존재"를 검출하기 위하여 전파를 이용하는 첫번째 1904에서 조밀한 안개에 있는 배의 존재 검출의 실행가능을 설명한, 기독교 Hülsmeyer 그러나 그것 거리 아닙니다이었다.[2][3] 그는 Reichspatent Nr를 받았다. 165546[4] 1904년 4월에 있는 그의 전 레이다 장치, 및 최신 특허 169154를 위해[5] 배열을 위한 관련 개정을 위해. 그는 또한 특허를 받았다 [6] 그의것을 위한 영국에서 telemobiloscope9월 22일, 1904.[2][7]

Nikola Tesla, 1917년 8월에서, 첫번째 첫번째 원시 레이다 단위를 위한 주파수 그리고 전력 레벨에 대하여 원리를 설치했다.[8] 그는 진술했다, "[...] 그들에 의하여 [서 있는 전자기파] 사용 우리는, 보내는 역에서, 지구의 어떤 특정한 지구든지에 있는 전기 효력을 자유로이 가져올지도 모른다; [어느 것에] 우리는 동일에 의해 횡단된 바다에 배와 같은 이동하는 목표의 관계되는 위치 또는 과정 거리, 또는 그것의 속도를 결정할지도 모른다."

의 앞에 제2차 세계 대전, 미국인 (박사 에의한 발달. 로버트 M. 페이지는 첫번째 시험했다 monopulse 레이다 1934년에),[9] 독일인, 프랑스어 (1934년에 프랑스 특허 n° 788795)[10][11] 그리고 완전히 항공기 공격 (곁에 영국 특허 GB593017에 대하여 그것을 때문에 방위 개발하는 첫번째 이기 주로 영국인 로버트 Watson 와트 1935년에)[11][12][13] 첫번째 진짜 레이다에 지도하는. 헝가리어 Zoltán 만 에 1936년까지 작업 모델을 일으켰다 Tungsram 실험실 같은 기분으로.

1934년에, 그가 Tesla"가 진술한 원리에 따르면 생각된 건물 레이다 체계 "이었다는 것을 첫번째 프랑스 레이다 체계를 사용하는 Émile Girardeau는, 진술했다. [1]

전쟁은 새로운 방위 기술을 위한 더 나은 해결책, 휴대 가능 더 및 특징을 더 찾아내기 위하여 연구를 침전시켰다. 전후 년은 다양했던 분야에 있는 레이다의 사용을 보았다 항공 교통 통제, 날씨 감시, astrometry 그리고 도로 속도 제어.

원리

반영

전자기 파는 (살포) 반영한다에 있는 어떤 큰 변화든지에서 유전체 또는 반자성 불변의 것. 이것은 단단한 목표 안으로 의미한다 공기 또는 a 진공, 또는 목표 사이 원자 조밀도에 있는 다른 뜻깊은 변화는 무엇 보통 레이다 (라디오) 파를 뿌릴지, 주위 그것 이고. 이것은 특히 진실하다를 위해 전기로 전도성 물자 레이다를 탐지에 특히의 적절한 시키는 금속과 탄소 섬유와 같은 항공기 그리고 배. 레이다 흡수하는 물자, 포함 저항하는 그리고 때때로 자석 물질은 육군 차량에, 레이다 반영을 감소시키기 위하여 이용된다. 이것은 회화의 라디오 동등물 무언가 진한 색이다.

레이다 파는 전파의 크기 (파장) 및 표적의 모양에 따라서 다양한 방법으로 뿌린다. 파장이 표적의 크기 보다는 매우 더 짧은 경우에, 파는 빛이 a에 의해 반영되는 방법과 유사할 것이 방법으로 떨어져 튈 것이다 거울. 파장이 표적의 크기 보다는 매우 더 긴 경우에, 표적은 이다 극화하는 (긍정 적이고 및 음전하는 분리된다), a 같이 2극 안테나. 이것은 곁에 기술된다 Rayleigh 뿌리기, 지구의 푸른 하늘 및 빨강을 창조하는 효력 일몰. 2개 길이 가늠자가 대등하 때, 거기 일지도 모른다 공명. 이른 레이다는 아주 오랫동안 사용했다 파장 저것은 몇몇 현대 체계가 더 짧은 사용하더라도 반면, 표적 보다는 더 크 막연한 신호를 받았다 파장 (약간 센티미터 또는 더 짧은) 빵 덩어리 처럼 작은 심상 반대하는 할 수 있는.

짧은 전파는 유리의 돌린 조각에서 섬광과 유사한 방법으로 곡선 그리고 구석에서, 반영한다. 짧은 파장을 위한 가장 사려깊은 표적에는 사이 90° 각이 있다 사려깊은 표면. 상자에 구석 같이 단 하나 구석에, 만나는 3개의 평면을 이루어져 있는 구조는, 항상 근원에 그것의 개통에 후에 직접적으로 들어가는 파를 반영할 것이다. 소위 이들 코너 반사체 상용되고기 때문에 레이다 반사체가 검출하게 쉬운 목표를 곤란하 에 검출하기 위하여 다르게 만들도록, 배에 구조 상황에 있는 그들의 탐지를 개량하고 충돌을 감소시키기 위하여 수시로 있기. 유사한 이유를 위해, 탐지를 피하는 것을 시도하는 목표는 안쪽 구석을 삭제하고 할 것 같은 탐지 방향과 수직 표면과 가장자리를 피하는 "괴상한" 보기로 이끌어 내는 방법에 있는 그들의 표면을 측향할 것이다, 비밀 항공기. 이 경고는 완전하게 반영을 때문에 삭제하지 않는다 회절, 특히 긴 파장에. 지휘 물자의 절반 파장 긴 철사 또는 지구와 같은 , 아주 사려깊으십시오 그러나 근원으로 뿌려진 에너지를 후에 지시하지 말라. 목표가 반영하는 넓이 또는 살포 전파는 그것이라고 칭한다 레이다 단면.

레이다 방정식

힘 양 Pr 받는 안테나에 돌려보내는 것은 레이다 방정식에 의해 주어진다:

곳에

  • Pt = 전송기 힘
  • Gt = 전달 안테나의 이익
  • Ar = 받는 안테나의 효과적인 가늠구멍 (지역)
  • σ = 레이다 단면, 또는 표적의 뿌리는 계수,
  • F = 본 번식 요인
  • Rt = 전송기에서 표적까지 거리
  • Rr = 표적에서 수신기까지 거리.

전송기 및 수신기가 동일한 위치에 있는 일반적인 케이스에서, Rt = Rr 그리고 기간 Rt² Rr²는 곁에 대체될 수 있다 R4, 곳에 R 범위는 이다. 이것은 열매를 산출한다:

이것은 격원한 표적에서 반영한 힘은 아주 다는 것을 범위의 제4의 전력, 그래서, 아주 작을 것이 의미하는 때 주어진 힘이 떨어진ㄴ다는 것을 보여준다.

상기의 방정식에 F = 1개는 단순화 를 위한이다 진공 방해 없이. 번식 요인은 효력에 대하여의 설명한다 다경로 그리고 그늘지게 하는 것은 환경의 세부사항에 달려 있다. 실사회 상황에서는, pathloss 효력은 또한 고려되어야 한다.

레이더 신호 가공에 있는 다른 수학 발달은 포함한다 시간 주파수 분석 (Weyl Heisenberg 또는 작은파도), 뿐만 아니라 chirplet는 변형시킨다 레이다는 이동 목표 "짹짹에서" (전형적으로 돌려보낸다 는 사실을 사용하는지 어느 것이 새 박쥐의 소리 처럼), 시간의 기능으로 그들의 주파수를 바꾸십시오.

분극

전달한 레이더 신호에서는, 전기 분야는 번식의 방향과 수직 이고, 전기 분야의 이 방향은 이다 분극 파의. 레이다는 수평하고, 수직의, 선형 원형 분극 반영의 다른 유형을 검출하는 것을 사용한다. 예를 들면, 원형 분극 일어난 비에 의하여 방해를 극소화하는 사용된다. 선형 분극 반환은 보통 금속 표면을 나타낸다. 무작위 분극 반환은 보통 a를 나타낸다 fractal 표면은 바위 토양과 같은 그리고 곁에 이용된다 항법 레이다.

방해

레이다 체계는 관심사의 실제적인 표적에서만 집중하기 위하여 쓸모 없는 신호의 몇몇 다른 근원을 극복해야 한다. 이 쓸모 없는 신호는 내부와 외부 근원으로부터, 수동태와 active 둘 다 기인할지도 모른다. 이 쓸모 없는 신호를 극복하는 레이다 체계의 기능은 그것을 정의한다 신호 대 잡음 비율 (SNR). SNR는 원한 신호 내의 잡음 파워에 신호 힘의 비율 정의된다.

보다 적게 기술 용어에서는, 신호 대 잡음 비율 (SNR)는 배후 인물의 수준에, 원한 신호의 수준을 (표적과 같은) 비교한다. 더 높은 체계 SNR의, 더 낫다 주위 소음 신호에서 실제적인 표적을 고립시키기에서.

소음

신호 소음 모든 전자 부품에 의해 어떤 정도에 고유하게 생성되는 신호에 있는 무작위 변이의 내부 근원은 이다. 소음은 전형적으로 레이다 수신기에서 주어진 원한 에코 신호에 첨가된 무작위 변이 나타난다. 더 낮은 원한 신호의 힘, 더 곤란하다 속삭임을 듣는 것을 시도와 유사한 소음에서 그것을 바쁜 도로의 가까이에 서 있고 있는 동안) (식별하는. 그러므로, 가장 중요한 소음 근원은 수신기에서 나타나고 이 요인을 극소화하는 다량 노력은 한다. 소음 숫자 이상적인 수신기와 비교된 수신기에 의해 일어난 소음의 측정은 이고, 이것은 극소화될 필요가 있다.

소음은 또한 외부 근원 자연적인 관심사의 표적을 포위하는 배경 장면의 열 방사선에 의해 가장 중요하게, 생성된다. 현대 레이다 체계에서는, 그들의 수신기의 고성능 때문에, 내부 소음은 외부 장면 소음과 더 낮다 보다는 전형적으로 대략 동등하거나. 예외는 레이다가 약간을 생성한다 때문에 장면이 이렇게 찬 명확한 하늘을 위쪽으로 조준되는 경우에 이다, 열 소음.

또한 있을 것이다 흔들림 소음 전자 때문에 주파수가 높 때 1/f에 따라서, 그러나, 열 소음 보다는 매우 더 낮을 것이다 통과하십시오. 그러므로, 맥박 레이다에, 체계는 항상 있을 것이다 헤테로다인. 보십시오 중간 주파수.

불요반사파

레이다 통신수에게 시시한 정의에 의하여 일반적으로 인 표적에서 돌려보내진 실제적인 무선 주파수 (RF) 에코가 불요반사파에 의하여 언급한다. 그런 표적은 주로 지상 바다와 같은 자연 목표를 포함한다, 강수 (비 눈 또는 우박과 같은), sandstorms, 대기 동물 (특히 새) 소란및 다른 대기 효력과 같은 전리층 반영 유성 가신. 불요반사파는 또한 건물과 같은 그리고 계획되게, 레이다 대책에 의하여 공예품에서와 같은 돌려보내질지도 모른다 .

약간 불요반사파는 또한 긴 레이다에 기인할지도 모른다 도파관 레이다 송수신기와 안테나 사이. 전형에서 거리위치지시기 (자전 안테나를 가진 PPI) 레이다는, 이것 보통 "태양" 또는 수신기로 전시의 센터에서 "구름 사이로 갑자기 새어 비치는 햇살"가 먼지 미립자에서 에코와 도파관에 있는 잘못 지도된 RF에 반응한 대로 보일 것이다. 최대 구름 사이로 갑자기 새어 비치는 햇살이 확산되기에 기인하기 때문에 전송기가 맥박을 보낼 수신기 단계가 범위의 정확도에 영향을 미칠 없이 가능하게 될 때 일반적으로 구름 사이로 갑자기 새어 비치는 햇살을 감소시킬 때 타이밍을 사이 조정하는 것은, 안테나를 떠나기 전에 반영된 맥박을 전달하고.

몇몇 불요반사파 근원이 (공기 방위 레이다를 위한 폭풍우 구름과 같은) 몇몇 레이다 신청을 위해 바람직하지 않는 지도 모르는 동안 다른 사람을 위해 바람직할지도 모른다 (기상 이 예제에서 레이다). 불요반사파는 레이다에 의해 보내지기 레이더 신호에 응하여서만 나타나기 때문에, 수동적인 방해 근원이라고 여겨진다.

불요반사파 검출하고 중화하기의 몇몇 방법이 있다. 이 방법의 많은 것은 불요반사파가 레이다 검사 사이 정체되는 것처럼 보여 경향이 있다 는 사실을 의지한다. 그러므로, 경우 연속적인 검사를 비교하는 것은 반향한다, 바람직한 표적은 움직이는 것처럼 보이고 모든 정지되는 에코는 삭제될 수 있다. 바다 불요반사파는 수평한 분극을 사용해서 비는으로 감소되는 그러나, 감소될 수 있다 원형 분극 (기상 레이다가 반대 효력을 바라는 주, 그러므로 를 사용하는 선형 분극 강수를 검출하게 나은 것). 다른 방법은 신호 에 어수선하게 한다 비율을 증가시키는 것을 시도한다.

CFAR (일정한 틀리 경보 비율, 모양의 자동 이득 제어, 또는 AGC는) 불요반사파 반환이 멀리 관심사의 표적에서 에코를 수가 많다 는 사실을 의지하는 방법이다. 수신기의 이익은 자동으로 전반적인 보이는 불요반사파의 일정한 수준을 유지하기 위하여 조정된다. 이것은 더 강한 주위 불요반사파에 의해 복면되는 표적을 검출하는 것을 돕지 않는 동안, 강한 표적 근원을 구별하는 것을 돕는다. 과거에는, 레이다 AGC는 전자로 통제되고 전체 레이다 수신기의 이익을 영향을 미쳤다. 레이다가 진화하는 때, AGC는 통제된 컴퓨터 소프트웨어가 되고, 특정한 탐지 세포에서 더 중대한 입도를 가진 이익을, 영향을 미쳤다.

불요반사파는 또한에서 기인할지도 모른다 다경로 지상 반영 때문에 유효한 표적에서 에코, 대기 덕팅 또는 이온층 반영/굴절. 이 특정한 불요반사파 유형은 그로 인하여 유령을 창조하는 관심사의 다른 정상적인 (점) 표적 같이 움직이고 행동하기 것처럼 보이기 때문에 특히 귀찮다. 전형적인 대본에서는, 항공기 에코는 수신기에 지상에서 아래에 다경로 반영되, 정확한 것의 밑에 동일한 표적으로 나타난. 레이다는 부정확한 고도에 표적, 또는 - 더 나쁜 - 그것을 기준으로 하여 삭제하기 보고하는 표적을 통일하는 것을 시도할지도 모른다 불안감 또는 육체적인 불가능성. 이 문제는 레이다의 주위의 지상 지도를 통합하고 땅아래로 또는 어느 정도 고도의 위 기인하는 것처럼 보이는 모든 에코를 삭제해서 극복될 수 있다. 더 새로운 ATC 레이다 장비에서는 산법은 산출된 고도 비교해서, 거리 및 레이다 타이밍 때문에 계산 반환 improbabilities 뿐 아니라 틀린 표적을 전류 펄스 반환을, 그 인접하에, 확인하기 위하여 이용된다.

움직이지 않게 하기

레이다 움직이지 않게 하기 레이다의 관심사의 주파수 그리고 그로 인하여 복면 표적에 레이다 이상으로 근원으로부터 언급해, 전달한 기인하는 무선 주파수 신호를. 움직이지 않게 하는 것은에 것과 같이 계획될지도, 모른다 전자전 (동일한 주파수 영역을 사용하여 전달하는 장비를 운영하는 아군에 EW) 전술, 또는 계획되지 않ㄴ. 레이다 이상으로 그리고 레이더 신호에 일반적인 비관련에서 성분에 의해 개시되기 때문에, 움직이지 않게 하서 활동적인 방해 근원이라고 여겨진다.

움직이지 않게 하는 것은 그들이 레이다 수신기에 돌려보낼 그 때까지는 레이다에 문제 때문에 움직이지 않게 하는 신호 이동하는 필요 편도 (방해기에서만 레이다 수신기에) 반면 레이다 에코 여행 2 방법 (레이다 표적 레이다) 이고 힘에서 그러므로 현저하게 감소된다. 방해기는 그러므로 그들의 움직이지 않게 한 레이다 보다는 매우 약소 이고 그리고 아직도 효과적으로에 따라서 표적을 복면할 수 있다 가시거리 방해기에서 레이다에 (Mainlobe 움직이지 않게 하기). 방해기에는 레이다 수신기 때문에 다른 가시거리에 따라서 레이다에 영향을 미치기의 추가한 효력이, 있다 sidelobes (Sidelobe 움직이지 않게 하기).

Mainlobe 움직이지 않게 하는 것은 mainlobe를 좁혀서 일반적으로 단지 감소될 수 있다 단단한 각, 직접적으로 레이다와 동일한 주파수 및 분극을 사용하는 방해기를 직면할 것이다 때 결코 완전히 삭제되고. Sidelobe 움직이지 않게 하는 것은 감소시켜서 수 있어 레이다 안테나 디자인에 있는 sidelobes를과 사용해서 받는 극복될 전방향성 안테나 non-mainlobe 신호를 무시하기 위하여 검출하고. 다른 대전파방해 기술은 이다 주파수 호핑 그리고 분극. 보십시오 전자 counter-counter-measures 세부사항을 위해.

방해는 최근에 문제가 를 위한 되었다 C 악대 (5.66 기가헤르쯔) 5.4 기가헤르쯔 악대의 확산을 가진 기상 레이다 WiFi 장비.[14]

레이더 신호 가공

거리 측량

전송 시간

목표에 거리를 측정하는 편도는 무선 신호 (전자기 방사선)의 짧은 맥박을 전달하기 위한 것이고, 반환에 반영을 위해 소요되는 시간 측정한다. 거리는 왕복 여행 시간의 제품 1/2이다 (신호가 표적에 및 수신기 등을 맞댄 그 후에 이동해야 하기 때문에)와 신호의 속도. 전파부터, 정확한 거리 측량은 (초당 186,000 마일 초당 300,000,000 미터) 광속으로 요구한다 고성능 전자공학을 이동한다.

대부분의 경우에, 수신기는 신호가 전달되고 있는 동안 반환을 검출하지 않는다. 장치의 사용을 통해 a를 불렀다 송수 전환기, 레이다는 미리 결정한 비율으로 전달하고 받기 사이에서 전환한다. 최소한도 범위는 2로 분할된 광속에 의해 곱한 맥박의 길이를 측정해서 산출된다. 더 가까운 표적 사람을 검출하는 것은 더 짧은 맥박 길이를 사용해야 한다.

유사한 효력은 최대 범위를 또한 부과한다. 다음 맥박이 발송될 때 표적에서 반환이 들어오는 경우에, 다시 한번 수신기는 차이를 구별할 수 없다. 범위를 확대하기 위하여는, 사람은, 또는 맥박 반복 시간 (PRT)로 일반적으로 불려 맥박 사이 장시간을 이용하고 싶다.

이 2개의 효력은 서로 드물 경향이 있고, 단 하나 레이다에 있는 좋은 짧은 범위 그리고 좋은 장거리를 둘 다 결합하는 것은 쉽지 않다. 이것은 때문이어, 짧은 맥박에는 좋은 최소한도 범위 방송을 위해 있기 더 적은 총에너지가 필요로 했기 반환 매우 더 작아던 및 검출하게 단단했던 표적을 시키기. 이것은 맥박을 더 사용해서 상쇄될 수 있었다, 그러나 이것은 최대 범위를 다시 단축할 것입니다. 이렇게 각 레이다는 신호의 특정한 유형을 이용한다. 장거리 레이다는 그들 사이 긴 지연을 가진 긴 맥박을 사용해 경향이 있고, 짧은 범위 레이다는 그들 사이 더 적은 시간을 가진 더 작은 맥박을 사용한다. 맥박과 쉼의 이 본은으로 알려진다 맥박 반복 주파수 (또는 PRF), 레이다를 성격을 나타내는 주요 방법의 한개는 이다. 전자공학이 향상하기 때문에 많은 레이다는 지금 그로 인하여 그들의 범위를 바꾸는 그들의 PRF를 바꿀 수 있다. 가장 새로운 레이다는 1개의 세포, 짧은 범위 (~6 마일)를 위해 것을과 장거리 (~60 마일)를 위한 분리되는 신호 동안에 실제로 2개 맥박 시동한다.

거리 해결책 그리고 소음에 비교하여 주어진 신호의 특성은 맥박의 모양에 무겁게 달려 있다. 맥박은 수시로 이다 조절하는 알려져 있는 기술에 더 나은 성과 감사를 달성하기 위하여 로 맥박 압축.

거리는 또한 시간의 기능으로 측정될지도 모른다. 레이다 마일은 표적 떨어져 여행 것 해리에 레이다 맥박을 위해, 반영하는 소요되는 소요 시간 이고, 레이다 안테나에 돌려보낸다. 해리가 것과 같이 정의되기 때문에 정확하게 그 때 광속에 의하여 이 거리를 분할하는 1,852 미터, (정확하게 초당 299,792,458 미터), 그리고 2에 의하여 그 때 결과 (왕복 여행 = 두번 거리), 수확량 내구에 있는 대략 12.36 마이크로세컨드의 결과 곱.

주파수 조음

거리 측정 레이다의 다른 모양은 위에 근거한다 주파수 조음. 2개의 신호 사이 주파수 비교는 신호의 시기를 정하기 보다는 더 오래된 전자공학에 조차 상당하게 더 정확하. 돌려보내진 신호의 주파수를 바꾸고는 및 고유와 저것을 비교해서, 다름은 쉽게 측정될 수 있다.

이 기술은 안으로 사용될 수 있다 연속파 레이다, 수시로 항공기에서 있고 레이다 고도계. 이 체계에서는 "운반대" 레이더 신호는 a로 여기저기 변화하는 예상할 수 있는 방법으로, 전형적으로 조절된 주파수이다 사인 파동 또는 가청주파수에 톱니 본. 신호는 1개의 안테나에서 그 때 발송되고 또 다른 한개, 항공기의 바닥에 전형적으로 위치해, 그리고 신호에 받아 지속적으로 간단한 것을 사용하여 비교될 수 있다 구타 주파수 전달한 신호의 돌려보내진 신호 그리고 부분에서 가청주파수 음색을 일으키는 변조기.

신호 주파수가 변화하고 있기 때문에, 방송이 다른 약간 주파수에 이동한 항공기에 신호 반환 그 때까지는. 저 교대 양은 더 중대한 정상 장시간이다, 그래서 더 중대한 주파수 다름은 더 긴 거리, 전자공학에 의해 선정된 "경사로 속도"인 정확한 총계를 의미한다. 교대 양은 거리와 그러므로 직접적으로 이동하고, 계기에 표시될 수 있다 관련있다. 이 신호 처리는 속도 검출에서 사용된 저것과 유사하다 도풀러 레이다. 이 접근을 사용하여 보기 체계는 이다 AZUSA, MISTRAM, UDOP.

더 이점은, UHF 텔레비전에 의해 사용된 저것에 대등한 레이다가 저주파에 관계되 효과적으로 작동할 수 있다 이다. 이것은 고주파 신호 발생이 곤란하거나 비쌀 때 이 유형의 초기 발달에서 중요했다.

속도 측량

속도 변화는 안으로 있다 거리 시간에 관하여 목표에. a와 결합되는 측정 거리를 위한 따라서 기존 시스템 기억 표적이 어디에 최후로 있는지 보는 수용량은, 속도를 측정하는 이젠 그만 이다. 한때는 사용자 만들이 기억에 의하여 이루어져 있었다 기름을 바르 연필 레이더 스크린 및 그 후에 a를 사용하여 속도 산출하기에 표 계산자. 현대 레이다 체계는 컴퓨터를 사용하여 동등한 가동을 빨리 그리고 더 정확하게 실행한다.

그러나 전송기의 산출이 응집성 경우에 (동기화되는 단계) 이면, 거의 즉시 속도 측량을 만들기 위하여 이용될 수 있는으로 알려져 있는 또 다른 효력이 (아무 기억도 요구되지 않는다) 있다 감변화. 대부분의 현대 레이다 체계는에 있는 이 원리를 사용한다 맥박 도풀러 레이다 체계. 표적에서 반환 신호는 감변화를 통해 이 기본 주파수에서 멀리 이동되 목표의 속도의 계산을 레이다에 관련된 가능하게 한. 감변화는 레이다에서 표적에 가시거리에 따라서 표적의 상대 속도를 결정할 수 단지 있습니다. 가시거리에 표적 각측정속도 수직의 어떤 분대도 혼자 감변화를 사용해서 결정될 수 없다, 그러나 표적을 추적해서 결정될 수 있다 방위각 한동안. 도풀러 반환의 본질의 추가 정보는에서 찾아낼지도 모른다 레이더 신호 특성 기사.

a로 알려져 있는 무엇이든 맥박이 뛰기 없이 레이다를 만드는 것도 가능하다 레이다를 지속 물결치십시오 (CW 레이다), 알려진 주파수의 아주 순수한 신호를 발송해서. CW 레이다는 표적의 각측정속도의 광선 분대 결정에 대하 이상적이다, 그러나 표적의 범위를 결정할 수 없다. CW 레이다는 소통량 실행에 의해 전형적으로 범위가 중요하지 않은 곳에 차량 속도를 빨리 그리고 정확하게 측정하기 위하여 사용된다.

방해 효력의 감소

신호 처리 레이다 체계에서 감소시키기 위하여 고용된다 레이다 간섭 효력. 신호 처리 기술은 포함한다 이동 목표 표시 (MTI), 맥박 도풀러, 이동 목표 탐지 (MTD) 가공업자, 상호 관계 의 이차 감시 레이다 (SSR) 표적, space-time 적합한 가공 (STAP), 대위 의 앞에 검출하십시오 (TBD). 일정한 가짜 경보 비율 (CFAR) 디지털 지형 모형 (DTM) 가공해서 또한 불요반사파 환경에서 사용된다.

작의와 대위 적출

항공기에 레이다 영상 반환은 작의 적출 과정을 가짜와 방해 신호가 버려진다 그것에 의하여 복종될 수 있다. 표적 반환의 순서는 작의 갈퀴로 알려져 있는 장치를 통해서 감시될 수 있다. 비 관련된 진짜 시간 반환은 표시된 표시한 정보 및 단 하나 작의에서 제거될 수 있다. 작의의 순서는 그 때 감시된 수 있고 "대위" 형성될, 따라서 쓸모 없고는 비 관련된 레이다 반환을 통해 진짜 항공기 표적의 ID를 편해지기.

레이다 기술설계

레이다는 다른 분대를 비치하고 있다:

  • A 전송기 저것은 a와 같은 진동자를 가진 무선 신호를 생성한다 클라이스트론 또는 a 자전관 그리고 통제 a에 의하여 그것의 내구 변조기.
  • A 도파관 저것은 전송기 및 안테나를 연결한다.
  • A 송수 전환기 안테나가 두 상황 전부에서 사용될 때 저 신호를 위한 안테나 및 전송기 또는 수신기 사이 스위치로 봉사한다.
  • A 수신기. 원한 주어진 신호 (맥박)의 모양을 알고 있, 최선 수신기는 a를 사용하여 디자인될 수 있다 일치된 여과기.
  • 레이다 검사를 실행하기 위하여 그 장치 전부 및 안테나를 통제하는 전자 단면도는 a에 의하여 주문했다 소프트웨어.
  • 최종 사용자에게 연결.

안테나 디자인

무선 신호는 모든 방향에서 단 하나 안테나에서 밖으로 퍼질 것이다 방송하고, 똑같이 단 하나 안테나는 모든 방향에서 신호를 동등하게 받을 것이다. 이것은 표적 목표가 어디에 있는지 결정의 문제를 레이다에 남긴다.

이른 체계는 사용해 경향이 있었다 전방향성 방송 안테나, 각종 방향에서 가르킨 방향 수신기 안테나와 더불어. 배치될 예를 들면 첫번째 체계, 사슬 가정, 2개의 똑바른 안테나이라고에 사용해 정각 응접을 위해, 다른 전시에 각각. 최대 반환은 안테나 표적에, 및 그것을 직접적으로 가르킨 안테나를 가진 최소한으로 직각으로 검출될 것입니다 (위에 끝). 통신수는 표적에 방향을 곁에 결정할 수 있었다 자전 다른 사람이 최소한을 보여주는 동안 안테나 그래서 1개의 전시는 최대를 보여주었다.

해결책의 이 유형을 가진 1개의 심각한 제한은 방송이 모든 방향에서 발송된다 이다, 그래서 시험되는 방향에 있는 에너지 양은 이다 작은 부분 저것의 전달했다. "표적"에 힘 적당한 양을 얻기 위하여는, 전달 공중선은 또한 방향 이어야 한다.

비유 반사체

현대 체계는 조종 가능한 것 사용한다 비유 수신기와 동일한 접시를 사용하는 단단한 방송 광속을, 전형적으로 창조하는 "접시". 그런 체계는 수시로 동일한 안테나에 있는 2개의 레이다 자동 조타를 허용하기 위하여 주파수를, 또는 결합한다 레이다 자물쇠.

비유 반사체는 symetric 포물선 또는 버릇없게 길러진 포물선일 수 있다:

  • Symetric 비유 안테나에는 X와 Y 차원 둘 다에 있는 좁은 "연필" 광속을 일으키고 필연적으로 더 높은 이익이 있다. NEXRAD 맥박 도풀러 날씨 레이다 symetric 안테나를 atmostphere의 상세한 부피 측정 검사를 실행하기 위하여 사용한다.
  • 버릇없게 길러진 비유 안테나는 1개 차원에 있는 좁은 광속 및 다른 사람에 있는 관계되 넓은 광속을 일으킨다. 이 특징은 각의 광범위에 표적 탐지가 3개 차원에 있는 표적 위치 보다는 더 중요한 경우에 유용하다. 대부분의 제 2 surveilance 레이다는 좁은 방위각 신호 및 넓은 수직 신호를 가진 버릇없게 길러진 비유 안테나를 사용한다. 이 광속 윤곽은 레이다 통신수가 특정한 방위각에 그러나 불확실한 고도에 항공기를 검출하는 것을 허용한다. 역으로, 레이다를 찾아내는 소위 "nodder" 고도는 좁은 수직 신호 및 넓은 방위각 신호를 가진 그러나 낮은 방위각 정밀도를 가진 특정한 고도에 항공기를 검출하기 위하여 접시를 이용한다.

검사의 유형

  1. 1 차 검사: 주사 광속을 일으키기 위하여 주요 안테나 공중선이 이동되는 스캐닝 기술, 보기는 원형 검사, 분야 검사 etc.를 포함한다
  2. 이차 검사: 주사 광속을 일으키기 위하여 안테나 급식이 이동되는 스캐닝 기술, 보기는 원뿔 검사, 단향성 분야 검사, 로브 엇바꾸기 등등을 포함한다.
  3. Palmer 검사: 주요 안테나 및 그것의 급식을 이동해서 주사 광속을 일으키는 스캐닝 기술. Palmer 검사는 1 차 검사 및 이차 검사의 조합이다.

배열된 도파관

주요 기사: 배열된 도파관

비유 반사체와 유사하게 적용해 배열된 도파관은 검사로 기계적으로 이동되고 수직 본이 일정하게 남아 있을지도 모른다 비 추적 지상 검사 체계를 위해 특히 적당하다. 더 값이 싼과 더 적은 바람 노출 때문에, 배, 공항 표면 및 항구 감시 레이다는 지금 비유 안테나에 우선하여 이것을 사용한다.

실행된 배열

주요 기사: 실행된 배열

조타의 다른 방법은 실행된 배열 레이다에서 사용된다. 이것은 사용한다 배열 통제되는 각 개인적인 공중선에 적당하게 간격을 두는 유사한 공중선의 신호가 다른 방향에 있는 원한 방향 그리고 취소에서 강화된다 그래야, 신호의 단계. 그 때 신호가 저 비행기에 방향 수직에서 강화할 개인적인 공중선이 1개의 비행기에 있고 신호가 다른 사람을 가진 단계에서 공중 각각에 먹이는 경우에. 신호의 관계되는 단계를 바꿔서 보강 간섭의 방향이 움직일 것이기 때문에 공중 각각에 광속의 방향 이동될 수 있다 먹였다. 실행하기 배열 레이다가 아무 신체 검사도 요구하지 않기 때문에 운동 광속은 충분히 빠른 초당 정도의 수천에, 아직도 광범위한 수색을 정기적으로 달리기 위하여 비추고 많은 개인 표적을 검사할 추적하고, 수 있다. 간단하게 어떤을의 안테나 위에 또는 꺼서, 광속은, 추적을 찾고는, 또는 균열을 위해 2개 이상 사실상 레이다로 좁혀 퍼질 수 있다. 그러나, 광속은 배열의 비행기에 작은 각으로 효과적으로 조타될 수 없다, 그래서 전면 보도를 위해 다수 배열은, 삼각형 피라미드의 얼굴에 전형적으로 처분해 요구된다 (그림을 보십시오).

실행된 배열 레이다는 레이다 사용의 년초부터 사용중인 안으로 이었다 제 2 차 세계 대전, 그러나 전자공학의 제한은 상당히 빈약한 정확도로 이끌어 냈다. 실행된 배열 레이다는 원래를 위해 사용되었다 미사일 방위. 그들은 발송하 품어진의 심혼이다 보호 전투 체계애국자 미사일 체계, 이동 부분의 부족이 그들을 더 견실한 만들기 때문에 점점 다른 지역에서 사용되고, 때때로 기계적인 스캐닝을 위한서만 좁은 공간을 제안하는 전투 항공기 신청에 유용한 매우 더 큰 효과적인 안테나를 허용하고.

전자공학의 가격이 떨어지기 때문에, 실행한 배열 레이다는 점점 된 공유지를 비치하고 있다. 거의 모든 현대 군 레이다 체계는 작은 추가적인 비용이 이동 부분 없이 체계의 개량된 신뢰도에 의해 멀리 상쇄되는 실행한 배열에 근거한다. 전통적인 이동하 안테나 디자인은 비용이 항공 교통 감시 날씨 레이다 및 유사한 체계와 같은 뜻깊은 요인인 역할에서 아직도 널리 이용된다.

실행된 배열 레이다는 또한 항공기에 있는 사용을 위해 다수 표적을 추적해 좋기 때문에, 평가된다. 실행한 배열 레이다를 사용하는 첫번째 항공기는 B-1B Lancer이다. 사용에 의하여 실행된 배열 레이다에 첫번째 항공기 전투기는 이었다 Mikoyan MiG 31. MiG 31m's SBI-16 Zaslon 실행된 배열 레이다는 세계의 가장 강력한 전투기 레이다 것 여겨진다 [2]. Phased-array 간섭 측정 또는, 가늠구멍 종합 단 하나 효과적인 가늠구멍으로 실행되는 분리되는 접시의 배열을 사용하여 기술은, 레이다 신청을 위해, 전형적으로 안으로 널리 이용되더라도, 사용되지 않는다 라디오 천문학. 때문에 엷게 한 배열 저주, 다수 가늠구멍의 그런 배열은 표적에 전달된 총 힘 감소시키기을 희생해서 좁은 광속, 전송기에서 사용될 때, 귀착된다. 원리에서는, 사용된 그런 기술은 공간적 해상도를 증가할 수 있었다, 그러나 이것이 일반적으로 효과적이지 않다는 것을 더 낮은 힘은 의미한다. 단 하나 이동하는 근원에서 동의 자료의 post-processing에 의하여 가늠구멍 종합은, 다른 한편으로는, 공간과 기상 레이다 체계에서 널리 이용된다 (보십시오 합성 가늠구멍 레이다).

주파수 대

전통적인 악대 이름은 부호 이름으로 동안에 기인했다 제 2 차 세계 대전 그리고 21세기에서 군 그리고 항공 사용에 세계적으로 아직도 있으십시오. 그들은에 의해 미국에서 채택되었다 IEEE및 국제적으로에 의하여 ITU. 대부분의 국가에는 각 악대의 어느 부분이 민간인을 위해 유효한 군이 사용하는지 통제하는 추가적인 규칙이 있다.

과 같은 라디오 스펙트럼의 다른 사용자 뉴스방송 그리고 전자 대책 (ECM) 기업은 그들의 자신의 체계로, 전통적인 군 지적을 교환했다.

레이다 주파수 대
악대 이름 주파수 영역 파장 범위
HF 3–30 메가헤르츠 10–100 m 해안 레이다 체계, 초지평선 레이다 (OTH) 레이다; "고주파"
P < 300 메가헤르츠 1 m+ 이른 레이다 체계에 회고로 적용되는 "이전"를 위한 "P"
VHF 50-330 메가헤르츠 0.9-6 m 아주 장거리는, 관통을 갈았다; "초단파"
UHF 300-1000 메가헤르츠 0.3-1 m 아주 장거리 (예를들면. 조기 경보 탄도 미사일), 관통하는 지상, 경엽 관통; "매우 고주파"
L 1–2 기가헤르쯔 15–30 cm 장거리 항공 교통 통제 그리고 감시; "오랫동안"를 위한 "L"
S 2-4 기가헤르쯔 7.5-15 cm 끝 항공 교통 통제, 장거리 날씨, 바다 레이다; "짧은"를 위한 "S"
C 4-8 기가헤르쯔 3.75-7.5 cm 인공위성 트랜스폰더; X와 S 악대 사이 타협 (그러므로 "C"); 날씨
x 8-12 기가헤르쯔 2.5-3.75 cm 미사일 지도, 바다 레이다, 날씨, 매체 해결책 지도로 나타내고는 및 지상 감시; 에서 미국 좁은 범위 10.525 기가헤르쯔 ±25 메가헤르츠는을 위해 이용된다 공항 레이다. 주파수가 WW2 동안에 비밀이었기 때문에 이름을 댄 X 악대.
Ku 12-18 기가헤르쯔 1.67-2.5 cm 고해상도에게 지도로 나타내기 의 altimetry 인공위성; K 악대 (그러므로 "u")의 밑에 주파수 다만
K 18-27 기가헤르쯔 1.11-1.67 cm 에서 독어 kurz, "짧은" 의미; 흡수 때문에 한정된 사용 곁에 수증기, 이렇게 Ku 그리고 Ka 감시를 위해 대신 사용되었다. K 악대는 기상학자 그리고 속력을 내는 자동차 운전자 검출을 위한 경찰에 의해 구름 검출을 위해 이용된다. K 악대 레이다 총은 24.150 ±에 0.100 기가헤르쯔를 운영한다.
Ka 27-40 기가헤르쯔 0.75-1.11 cm , 짧은 범위 지도로 나타내기, 공항 감시; 빨간불을 달리는 차의 번호판의 사진을 찍는 사진기를 방아쇠를 당기기 위하여 사용된 34.300 ±에 K 악대 (그러므로 "a") 사진 레이다의 위 주파수는 다만, 0.100 기가헤르쯔를 운영한다.
밀리미터 40-300 기가헤르쯔 7.5 밀리미터 - 1 밀리미터 밀리미터 악대, 아래에로 다시 나누어. 주파수 영역은 도파관 크기에 달려 있다. 다수 편지는 다른 그룹에 의해 이 악대에 할당된다. 이들은 Baytron 의 시험 장비를 만든 지금 소멸한 회사에서 이다.
Q 40-60 기가헤르쯔 7.5 밀리미터 - 5 밀리미터 군 커뮤니케이션을 위해 사용하는.
v 50-75 기가헤르쯔 6.0-4 밀리미터 대기권에 의해 아주 강하게 흡수해.
E 60-90 기가헤르쯔 6.0-3.33 밀리미터
W 75-110 기가헤르쯔 2.7 - 4.0 밀리미터 실험적인 자치 차량, 고해상도 기상 관측 및 화상 진찰을 위해 시각 감지기로 사용하는.

레이다 변조기

변조기, 또한 부르는 네트워크를 형성하는 맥박 또는 선 (힘의 짧은 맥박을 제공하는 PFNs) 행위 자전관. 이 기술은으로 알려진다 맥박이 뛴 힘. 이와같이, RF 방사선의 전달된 맥박은 정의하는에, 보통, 아주 단기 지켜지고. HV 공급에서 형성된 고전압 맥박 발전기, 및 a와 같은 고전압 스위치가 변조기에 의하여 이루어져 있다 사이러트론.

A 클라이스트론 관 증폭기이기 때문에 또한 변조기로 사용된 일지모른다, 그래서 그것의 저전력 입력 신호에 의해 조절될 수 있다.

레이다 냉각액

Coolanol 그리고 PAO (많 알파 올레핀) 기상 레이다 장비를 오늘 냉각하기 위하여 이용된 2개 주요 냉각액은 이다.[표창장은 필요로 했다]

미국. 해군 지명된 프로그램을 설립했다 오염 예방 (P2) 낭비, 공기 방출 및 유출물 출력의 양 그리고 독성을 삭제하기 위하여 감소시키거나. 이 Coolanol 때문에 더 적은이라고 수시로 오늘 사용된다.

PAO는 합성 윤활유 구성이다 폴리올의 혼합이다 에스테르 효과적인 양으로 혼합하는 산화를 억제하는, 노란 금속 고무 젖꼭지와 녹 억제물. 폴리올 에스테르 혼합은 포함한다 많은 반작용해서 형성된 많은 (neopentyl 폴리올) 에스테르 혼합의 중요한 비율을 (pentaerythritol) C12에 적어도 1 C7를 가진 부분적인 에스테르 carboxylic 산 에스테르와 섞어 적어도 2개의 수산기 그룹 및 적어도 1개의 C8-C10 carboxylic 산이 있는 폴리올을 반작용해서 형성했다. 선호하여, 산은 선형 이고 사용 동안에 냄새를 일으키는 원인이 될 수 있는 그들을 피한다. 효과적인 첨가물은 이차 arylamine 산화 방지제를 포함한다, triazole 파생적인 노란 금속 고무 젖꼭지 및 아미노산 파생 적이고 및 대용된 1 차 및 이차 아민 그리고/또한 디아민 녹 억제물.

많은 (neopentyl 폴리올) 부분적인 에스테르를 반작용해서 형성되는 많은 (neopentyl 폴리올) 에스테르의 50에서 80 무게 퍼센트를 에스테르 혼합물 및 6개에서 12까지의 탄소 원자가, 그리고 5개에서 8개의 탄소 원자 및 적어도 2개의 수산기 그룹이 있는 7개에서 12까지의 탄소 원자 있는 함유하는, 적어도 1개의 선형 monocarboxylic 산을 합성 냉각액 또는 윤활유 구성 구성의 총 무게에 근거하는 무게 퍼센트가 있는 적어도 1 선형 monocarboxylic 산으로 폴리올을 반작용해서 형성되는 폴리올 에스테르의 20에서 50 무게 퍼센트를.

레이다 기능과 역할

탐지와 수색 레이다

위협 레이다

미사일 지도 체계

전장과 정찰 레이다

항공 교통 통제와 항법

공간과 범위 기계 사용 레이다 체계

  • 공간 (SP) 학력별 반편성
  • 범위 기계 사용 (RI) 체계
  • Downlink 영상 릴레이 또는 체계
  • 공간 근거한 레이다

레이다 체계를 극복하 느끼기


생물학 연구를 위한 레이다

벽 레이다 체계를 통해서

운영하십시오 레이다 체계 매우 광대역 기술은 벽의 뒤에 인간을 느낄 수 있다. 이것은 인간의 사려깊은 특성이 일반적으로 보다 크기 건축에서 이용되기 전형적인 물자의 그들 때문에 가능하다. 금속이 보다는 그러나, 인간이 더 적은 레이다 에너지를 멀리 반영하기 때문에, 이 체계는 정교한 기술이 인간 표적을 고립시키고 더욱 어떤 일종의 상세한 심상든지 가공할 것을 요구한다.

또한 보십시오

참고

추가 읽기

  • Buderi, 로버트, 세계를 변화시킨 발명품: 전쟁에서 평화에 레이다의 이야기, Simon & Schuster 1996년. ISBN 0-349-11068-9 ISBN 0-316-90715-4
  • 홀, P.S., T.K. 화환 Collins, R.S. Picton와 R.G. 이, 레이다, Brassey (UK)의 Ltd. 1991년 의 땅 전쟁 시리즈: Vol. 9, ISBN 0-08-037711-4.
  • Kaiser, 제랄드 의 제 10 "작은파도에 친절한 가이드"에서 장, Birkhauser, 보스톤 1994년.
  • 죤스, R.V., 최대 은밀한 전쟁, ISBN 1-85326-699-X. R.V. 독일인의 레이다, 라디오 항법 및 V1/V2 발달을 예기하기 위하여 작동하는 죤스의 1939년과 1945년 사이 영국 과학적인 정보에 있는 그의 부분의 계정.
  • Le Chevalier, François, 레이다와 수중 음파 탐지기 신호 처리의 원리, Artech 집, 보스톤, 런던 2002년. ISBN 1-58053-338-8.
  • Skolnik, Merrill i., 레이다 체계에 소개, McGraw 언덕 (제 에디션., 1962년; 제 2 에디션., 1980년; 제 3 에디션., 2001년), ISBN 0-07-066572-9. 사실상 레이다 소개 성경.
  • Skolnik, Merrill i., 레이다 수첩. ISBN 0-07-057913-X 에서 널리 이용되는 미국 1970 년대부터. 새로운 제 3 판, 2008년 2월, ISBN 0-07-148547-3; 978-0-07-148547-0
  • Stimson, 조지 W., 기상 레이다에 소개, SciTech 간행 (제 2 판 1998년), ISBN 1-891121-01-4. 비전문가를 위해 쓰는. 레이다 기본에 책의 전반은 또한 지상의와 바다 근거한 레이다에 적용 가능하다.
  • Bragg, 마이클., RDF1 Radio Methods 1935-1945년으로 항공기의 위치, 간행하는 Hawkhead, Paisley 1988년 ISBN 0-9531544-0-8 제 2 차 세계 대전 동안에 UK에 있는 지상 레이다의 역사
  • Latham, Colin & Stobbs, Anne., 레이다 전시 기적, 주식 회사, Stroud 1996년을 간행해 Sutton ISBN 0-7509-1643-5 제 2 차 세계 대전 동안에 UK에 있는 레이다의 역사는 그것에 종사한 여자 및 남자에 의하여 말했다.
  • Pritchard, 데비드., 레이다 전쟁 독일의 개척 공적 1904-1945년 패트릭 Stephens 주식 회사, Wellingborough 1989년. , ISBN 1-85260-246-5
  • Zimmerman, 데비드., 브리튼의 Luftwaffe의 방패 레이다 그리고 패배, 주식 회사, Stroud 2001년을 간행해 Sutton. , ISBN 0-7509-1799-7
  • 브라운, 루이., 제 2 차 세계 대전의 레이다 역사, 브리스톨 간행해 물리학의 학회 1999년. , ISBN 0-7503-0659-9
  • Bowen, 예를들면, 레이다 일, 브리스톨 간행해 물리학의 학회 1987년. , ISBN 0-7503-0586-X
  • Howse, Derek, 바다에 레이다 세계 대전 2에 있는 왕 해군, 건함 학회 압박, 아나폴리스, 메릴란드, 미국 1993년, ISBN 1-55750-704-X

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