AN/FPS-23

AN/FPS-23
AN/FPS-23
Mid-Canada Line with dogsled.jpg
AN/FPS-23 레이더(타워)
원산지미국
제조사모토로라
유형조기경보레이더
빈도475 - 525MHz(UHF)
범위93km(50해리)
지름20x6피트(6.1x1.8m)
힘1kW
기타 이름플루타르, 타입 "F형

모토로라 AN/FPS-23은 원거리 조기경보선(DEW Line)에 배치된 단거리 조기경보레이더였다.저고도 AN/FPS-19 주요 역 사이를 비행해 DEW 라인을 몰래 통과하려는 항공기를 찾는 '갭 필러'로 쓰였다.그것은 육지 상공 200피트 또는 물 상공 50피트 상공에서 비행하는 항공기를 탐지할 수 있다.[1]이 시스템은 링컨 연구소에서 개발되는 동안 플루타르(fluttar, flutter radar)로 알려졌으며, 이 이름은 생산 단위에도 널리 사용되었다.그것은 때때로 "F형"이라고도 알려져 있다.

MCL

주요기사 : 캐나다 중부선

1950년대 초 캐나다는 중-캐나다 선(MCL)의 일부로서 선구적인 레이더 시스템의 개발에 착수했다.이 시스템은 별도의 송신기와 수신기 사이의 신호를 방송하는 연속파 레이더에 기반했다.항공기가 정거장 사이의 공간을 통과했을 때, 그 신호의 일부가 항공기에서 반사되어 수신기로 되돌아갔다.[2]오늘날 이러한 작동 방식은 전방 산란 쌍성 레이더로 알려져 있다.[3]

기존 스캐닝 레이더와 달리 빔을 조향하지 않아 안테나가 움직이지 않고 물리적 설계도 대폭 간소화됐다.게다가 신호는 펄스가 아닌 연속이었기 때문에 송신기는 더 간단하고 저렴했다.원래 아이디어는 비교적 짧은 거리를 커버하는 전신주와 오버헤드 송전탑에 시스템을 장착하는 것이었지만, 그러한 시스템을 수천 개나 구축해야 한다는 필요성은 이 아이디어를 포기하게 만들었다.전신주는 높은 탑으로 교체되었고, 그 사이의 거리는 몇 마일에서 약 90 킬로미터(56 mi)로 늘어났으며, 캐나다 전역에 걸쳐 90개의 역들이 줄지어 건설되었다.[2]

스테이션의 신호가 바깥으로 왔다 갔다 하는 펄스 레이더와 달리 MCL과 같은 전방 산란 레이더에서는 송신기에서 수신기로 거의 직선을 이동한다.이 때문에 전방 산란 신호는 네 번째 근거리와 함께 전력이 떨어지는 일반 레이더 방정식에 비해 1개의 역제곱 법칙 감소를 받는 것에 불과하다.따라서 작은 표적을 가진 경우 펄스 레이더는 관측소 근처에서만 볼 수 있는 반면 전방 산란 시스템은 훨씬 더 큰 영역에서는 관측할 수 있다.[2]

원래 이것은 훨씬 적은 전력을 사용하여 긴 범위를 커버할 수 있는 개념의 주요한 장점으로 여겨졌다.그러나 MCL 스테이션의 첫 실험 버전이 설치되었을 때, 즉시 문제가 발견되었다.일반적으로 단거리에서 레이더 천사로만 보이는 새들은, 전혀 그렇지 않다면, 이제 정거장에서 먼 거리에서도 볼 수 있었다.이주를 하는 동안, 시스템은 근본적으로 쓸모없는 수익으로 완전히 뒤죽박죽이 되었다.[2]

갭 필터

동일한 기본 포워드-스캐터 개념은 DEW 라인 스테이션 간의 공백을 메우는데 완벽하게 적합했다.레이더는 매우 단순했기 때문에, 주 방송국에 데이터를 전달하면서 무인운행할 수 있었다.보다 나은 저고도 커버리지를 원하는 이 새로운 시스템은 약 40km의 간격을 두고 설치될 것이고, 그래서 주요 역들 사이에 3개의 타워가 줄지어 지어질 것이다.[2]

하지만 새 문제에 대한 해결책이 필요할 것이다.첫 번째 시도는 공군 캠브리지 연구소에 의해 이루어졌는데, 그들은 VHF 범위에서 낮은 주파수를 사용하면 파장은 새보다 훨씬 클 것이기 때문에 낮은 레일리 산란 단면으로 인한 문제를 완화시킬 수 있을 것이라고 예측했다.실험 결과 북극에서 본 큰 새들은 이러한 주파수에서도 완벽하게 좋은 반사체를 만들었다.[4]

플루타르

또 다른 해결책의 개발은 MIT가 지원하는 링컨 연구소에서 시작되었다.레이아웃 상의 MCL과 유사하지만, 그것은 다른 원리를 따라 작동했다.신호가 두 역 사이의 선을 따라 흩어지는 대신, 안테나는 두 역 사이의 선의 약 15도 '앞으로'를 겨냥했다.항공기가 이 구역에 들어오면 이전처럼 수신기로 다시 흩어지겠지만, 이 경우 항공기의 동작은 신호의 주파수를 이동시킨다.이러한 효과는 항공기가 머리 위를 날 때 텔레비전 신호에서 처음 발견되었는데, 이 신호는 스크린에서 이미지가 앞뒤로 이동하는 방식으로 "흔들림"이라는 이름을 얻게 되었다.[2]

시스템은 원래 주파수가 아닌 신호를 받았기 때문에 수신된 신호와 원본을 비교함으로써 도플러 시프트를 측정하여 대상의 속도를 파악할 수 있어 새처럼 느리게 움직이는 대상을 걸러낼 수 있었다.[5]이 시스템은 시간당 125마일(201km/h) 미만의 모든 것을 필터링하도록 설정되었다.[1]MCL에 비해 플루타르의 또 다른 장점은 수신기에 복수의 도플러 필터를 사용함으로써 대략적인 속도와 방향(북쪽 또는 남쪽)을 결정할 수 있다는 것이다.

이 접근방식의 유일한 단점은 신호의 전방 산란에 의존하지 않았기 때문에 기존 레이더에 사용되는 백스캐터보다 더 큰 규모의 순서가 될 수 있는 MCL 시스템이 이용할 수 있는 매우 큰 유효신호를 이용하지 않았다는 것이었다.[2]결과적으로, 동일한 범위의 성능을 제공하려면 플루타르 시스템이 훨씬 더 크고 더 강력해야 할 것이다.[5]

AN/FPS-23

Fluttar는 주요 DEW 레이더에 비해 저렴한 시스템이었다.1킬로와트의 연속파, 클라이스트론 증폭기를 소스로 사용하였으며, 맥이 풀리지 않아 고전압 회로가 훨씬 간단했다.475MHz에서 525MHz까지 작동할 수 있다.타워는 지역 지형에 따라 40~70마일(64~113km)에서 분리되었고 높이는 100~400피트(30~122m)에 달했다.[1]주 DE 관측소는 보통 약 160km 떨어져 있으므로, 일반적으로 AN/FPT-4 송신기는 중간 지점에 배치되었고, 양쪽에 있는 관측소의 AN/FPR-2 수신기는 중간에는 AN/FPR-2 수신기가 배치되었다.[6]

AN/FPS-23 방송국은 1957년에 활성화되었지만, 곧 자체적인 문제를 발견했다.짜증스럽게도, 역 사이를 날아다니는 새들이 실제로 걸러졌지만, 새들은 역의 디젤 발전기처럼 따뜻한 장소에 모이는 것을 좋아하는 것으로 밝혀졌다.신호가 너무 강해서 필터를 압도했다.[7]

더 짜증나는 문제는 정비를 위해 역에서 역까지 날아온 항공기라는 것이 밝혀졌다.DEW 라인은 소련의 공격을 탐지하기 위해 고안되었는데, 소련의 공격이 조금이라도 발생하면 일회성 사건이 될 가능성이 높다.갭 필러 스테이션의 경우, 항공기가 관측소 사이의 라인을 이동하는 동안 짧은 기간 동안만 탐지가 이루어졌을 경우, 신호는 몇 달 또는 몇 년 동안만 존재할 수 있다.[7]

이러한 덧없는 신호를 사업자들이 놓치지 않도록 하기 위해, 플루타르 시스템은 특정 유형의 신호가 보일 때 트리거되는 "경보문"을 사용했다.운영자가 재설정할 때까지 이 기능은 계속 켜져 있었다.문제는 소형 항공기가 역에서 역까지 비행할 때 발생했고, 그 진행 중에 거의 모든 관문이 한 지점 또는 다른 지점에서 항상 작동하게 될 것이다.이로 인해 역 전체에 경보가 울려 꺼지거나 무시되어 시스템이 비효율적으로 되었다.[7]

1963년에 폐역 판정을 받았으며, 중간역들은 폐쇄되었다.[6]

참조

인용구

  1. ^ a b c Ray 1965, 페이지 24.
  2. ^ a b c d e f g 스콜닉 2007, 페이지 37.
  3. ^ Willis, Nicholas (2005). Bistatic Radar. SciTech Publishing. p. 218. ISBN 9781891121456.
  4. ^ 스콜닉 2007, 페이지 38.
  5. ^ a b 스콜닉 2007, 페이지 39.
  6. ^ a b 울프.
  7. ^ a b c 스콜닉 2007, 페이지 45.

참고 문헌 목록

외부 링크