이 文書의 內容은 出處 가 분명하지 않습니다. 이 文書를 編輯 하여, 信賴할 수 있는 出處 를 表記해 주세요. 檢證 되지 않은 內容은 削除될 수도 있습니다. 內容에 對한 意見은 討論 文書 에서 나누어 주세요. ( 2017年 3月 )

레이더 , 레이다 ^[1] ( 英語 : radar, radio detection and ranging ) 또는 電波探知機 (電波探知機)는 傳播 를 使用하여 目標物의 거리, 方向, 各道 및 速度를 測定하는 感知 시스템(detection system)이다. 全波法 2兆 19項에는 "決定하고자 하는 位置에서 反射 또는 再發射되는 無線信號와 基準信號와의 比較를 基礎로 하는 無線測位 設備를 말한다."라고 定義하고 있다. 航空機, 船舶, 宇宙船 , 미사일 , 自動車, 氣象 構造物 및 地形을 探知하는데 使用될 수 있다. 戰爭에서 敵의 位置를 알아내기도 하며, 사람이 들어가지 못하는 甚해 까지 레이더를 쏘아 그 水深을 알아내기도 한다.

어원 [ 編輯 ]

레이더의 英語 單語인 RADAR는 radio detection and ranging이다. 이것은 美國 에서 지어진 것으로 當初 英國 에서는 無線方向探知機(RDF:Radio Direction Finder(Finding)) 或은 高周波方向探知機(HFDF:High Frequency Direction Finder(Finding))로 불리고 있었다.

原理 [ 編輯 ]

强한 電磁氣波 를 發射하고 그것이 物體에 맞고 反射되어 되돌아 오는 電磁波를 分析하여 對象物과의 距離를 測定한다. 氣象用 레이더의 境遇, 빗방울(눈송이도 包含한다)로부터 反射되는 反射波의 電力 密度를 測定하여 그 地點에서의 優良(降水 强度)을 檢出한다.

레이더에 波長이 긴 低周波를 使用하면 傳播의 減殺가 작고 먼 곳까지 探知할 수가 있지만 精密한 測定이 되지 않아 解像度는 나빠진다. 反對로 波長이 짧은 高周波는 空氣中에 包含되는 水蒸氣 , 눈 , 비 等에 吸收 또는 反射되기 쉽기 때문에 減殺가 커서 먼 곳까지 探知하지 못하지만 높은 解像度를 얻을 수가 있다.

따라서 對空 레이더, 垈地 레이더 等 遠距離의 目標物을 빨리 發見할 必要性이 있는 境遇에는 低周波의 電波를 使用하고 射擊 管制 레이더 等 目標의 形態나 크기 等을 精密하게 測定할 必要性이 있는 境遇에는 高周波의 電波를 使用하는 것이 적합하다.

레이더 公式 [ 編輯 ]

受信 안테나로 되돌아 오는 電力 P _r 은 아래 式에 依해 주어진다.

${\displaystyle P_{r}={{P_{t}G_{t}A_{r}\sigma F^{4}} \over {{(4\pi )}^{2}R_{t}^{2}R_{r}^{2}}}}$

여기서,

• P _t = 送信 電力
• G _t = 送信 안테나의 利得
• A _r = 受信 안테나의 有效 個區 面積
• σ = 레이더 直徑 또는 目標物의 産卵 計數
• F = 패턴 傳播 人者
• R _t = 送信機에서 目標物까지의 거리
• R _r = 目標物에서 受信機까지 거리

이다.

送信機와 受信機가 同一한 位置에 있는 一般的인 境遇에, R _t = R _r 이 되고 R _t ² R _r ²은 R ⁴ 로 나타낼 수 있다. 여기서 R 은 距離이며, 위 公式은 아래와 같이 整理된다.

${\displaystyle P_{r}={{P_{t}G_{t}A_{r}\sigma F^{4}} \over {{(4\pi )}^{2}R^{4}}}.}$

이 式은 前歷이 거리의 네 제곱에 反比例해서 작아진다는 것을 보여주며, 먼 距離에 있는 目標物로부터 反射되는 前歷은 매우 작다는 것을 意味한다.

필터링과 位相 積分을 追加하면 펄스-도플러 레이더 性能 에 對한 레이더 公式으로 쉽게 변환되는데, 이것은 探知 距離를 增加시키고 送信 戰力을 줄이는데 使用될 수 있다.

萬若 干涉이 없는 眞空 狀態에서는 F = 1 이 된다. 傳播 人者로 多重 經路 와 쉐度윙(shadowing)을 說明할 수 있고 이것은 다양한 傳播 環境에 따라 달라진다. 勿論, 實際 狀況에서는 經路 損失 效果도 考慮되어야 한다.

歷史 [ 編輯 ]

어두운 곳을 나는 박쥐 가 超音波 를 發射해 그 反射音으로 부딪치지 않고 飛行하는 것으로부터 힌트를 얻었다.

1930年 臺에 獨逸 과 英國等에서 實用化되어 1940年 英國은 獨逸 空軍 의 攻襲에 對한 邀擊 戰鬪에 使用하였다. 初期의 레이더는 비가 내리면 反射되어 거의 도움이 되지 않았고, 志向性도 不充分했다.

신타로 우다와 히데쓰구 惹起라는 日本人 이 發明한 惹起 안테나 는 志向性을 갖추는 劃期的인 技術이었다. 이것은 龜尾에서 크게 好評을 받아서 各國에서 軍士面에서의 技術開發이 急速히 進行되었다. 그 成果는 마침내 英國 本土 航空戰에서 꽃 피었다. 獨逸 空軍 의 攻襲에 對해서 英國 空軍 은 레이더를 使用한 防空 시스템으로 效率的으로 對處할 수 있었다. 또 市마오키 海戰과 빌라·스탄모아 野戰에서 美國 海軍 은 레이더를 活用해 日本 海軍을 相對로 勝利를 거두었다. 이렇게 해서 레이더는 戰爭을 左右하는 重要한 情報機器가 되었다.

當時 日本軍 은 惹起-우다 안테나를 完全히 不必要한 것으로 排除해 레이더 開發은 하지 않았다. 그 後 美軍이 惹起 우다 안테나를 利用하고 있는 것을 알고 서둘러 開發했지만 이미 때는 늦었다.

電磁波 發生은 마그네트론 또는 클라이스트론 眞空管 을 使用했다. 그 性能 向上에 따라서 레이더의 性能도 올라 갔다. 位相 配列 方式은 半導體 增幅器를 使用하기도 한다.

現在는 傳播의 集積度를 높이기 위해서 大型 파라볼라 안테나를 使用하게 되었다. 파라볼라 안테나 外에도 Slotted waveguide antenna, Horn antenna, Phase shift array antenna 等이 레이더 電磁波의 送受信 用으로 使用된다.

表示方式 變遷 [ 編輯 ]

初期의 레이더는 日本 海軍의 李珥號 戰艦(2號2型 傳播탐신의)가 使用한 A-Scope 標示 方式이 利用되었다. 세로軸에 傳播 强度를 標示하고 가로軸에 時間을 標示하여 强度가 가장 큰 反射波가 돌아오는 時間부터 對象物까지의 距離를 읽어내고 있었다. 레이더 送信機의 方向은 別途로 標示되고 있었기 때문에 다른 方向에 多數의 對象物이 存在하는 境遇에는 使用할 수 없었다.

다음 世代의 레이더 標示器는 PPI스코프(Plan Position Indicator scope)로 불리는 圓形의 표시기에 時計 方向으로 回轉하는 走査線(안테나가 探査파를 發射해 反射波를 받고 있을 方向을 나타낸다)에 依해서 對象物의 二次元上의 素材를 알 수 있게 되었다. 또한 B스코프로 불리는 標示 方式으로는 가로軸에 防衛, 세로軸에 距離를 나타내는 方式으로 一部의 航空機用 레이더에 適用하는 事例가 있었다.

現代의 레이더 標示器는 通商 레스터 스캔 디스플레이(Raster Scan Display) 위에 對象物의 情報를 文字로 標示하거나 이미지 데이터베이스에 있는 地形 情報 等을 合成해 表示하는 것이 可能하다.

레이더를 避해가는 飛行機 [ 編輯 ]

時間 이 흐르면서 漸次 發達해 빛 을 全面 反射하는 材質로 만든 飛行機 가 出現하면서 된 것인데, 빛을 쏘아보는 레이더의 特性 上 알아낼 수 없다. 對象을 航海 쏘면 반사시킨다는지, 빛을 吸收한다든지, 소멸시킨다든지 여러 가지 性能이 있다. 脚光받는 것은 吸收하는 것인데, 가장 效率的이라고 한다.

레이더의 種類 [ 編輯 ]

• 氣象 레이더 (Weather radar)
• 補助監視 레이더 (Secondary surveillance radar)
• 合成開口레이더 (Synthetic aperture radar)
• 受動形 레이더 (Passive radar)
• 레이저 레이더 (Light detection and ranging)
• 浦口速度測定器 (Muzzle Velocity Radar System)

같이 보기 [ 編輯 ]

• 도플러 效果
• SAMV

各州 [ 編輯 ]

레이더가 아니라 레이다로 해주세요.