쌍성 레이더

이중정적 레이더 블록 다이어그램

대만 NCSIST의 쌍방향 레이더 수동 수신기 시스템

바이스타틱 레이더는 예상 목표 거리와 유사한 거리로 분리된 송신기와 수신기를 포함하는 레이더 시스템입니다.반대로, 송신기와 수신기가 같은 위치에 있는 일반적인 레이더는 단정성 ^[1]레이더라고 불립니다.다중 공간적으로 다양한 단일 정적 또는 이중 정적 레이더 구성 요소를 포함하는 시스템을 다중 정적 레이더라고 합니다.많은 장거리 공대공 및 지대공 미사일 시스템은 쌍성 ^[2]^[3]^[4]레이더의 한 형태인 반능동 레이더 호밍을 사용합니다.

종류들

유사 단정 레이더

일부 레이더 시스템에는 별도의 송신 및 수신 안테나가 있을 수 있지만, 송신기, 대상 및 수신기 사이의 각도(양극 각도)가 0에 가까울 경우에도 단정성 또는 유사 단정성으로 간주됩니다.예를 들어, 일부 초장거리 HF 레이더 시스템은 전기적 절연을 위해 수십 킬로미터 떨어져 있는 송신기와 수신기를 가질 수 있지만, 예상되는 목표 범위가 1000-3500 킬로미터이기 때문에, 그것들은 진정한 쌍극성으로 간주되지 않으며 의사 단극성으로 지칭됩니다.

전방 산란 레이더

일부 구성에서 이중 정적 레이더는 송신기와 수신기 사이를 통과하는 표적을 감지하고 이중 정적 각도가 180도에 가깝도록 펜스와 같은 구성으로 작동하도록 설계될 수 있습니다.이것은 전송된 에너지가 목표물에 의해 산란되는 메커니즘 이후 전방 산란 레이더로 알려진 쌍성 레이더의 특별한 경우입니다.전방 산란에서, 산란은 Babinet의 원리를 사용하여 모델링될 수 있으며 레이더 단면(RCS)이 송신기에 의해 보이는 항공기의 실루엣에 의해서만 결정되고 스텔스 코팅 또는 형상화의 영향을 받지 않기 때문에 스텔스 항공기에 대한 잠재적인 대응책입니다.이 모드에서 RCS는 θ=4θA²/θ²로 계산됩니다. 여기서 A는 실루엣 영역이고 θ는 레이더 파장입니다.그러나, 목표물은 장소에 따라 다를 수 있으며, 거리, 방위 및 도플러 측정의 정보 내용이 매우 낮아지기 때문에 전방 산란 레이더에서 추적이 매우 어렵습니다(이 모든 매개 변수는 울타리 내 목표물의 위치에 관계없이 0이 되는 경향이 있습니다).

전방 산란 기하학 그림

다단계 레이더

다중 정적 레이더 시스템은 하나의 수신기와 두 개의 송신기, 두 개의 수신기와 하나의 송신기, 또는 여러 개의 수신기와 여러 개의 송신기와 같은 적어도 세 개의 구성 요소가 있는 시스템입니다.이는 하나 이상의 수신기가 지리적으로 분리된 하나 이상의 송신기로부터 반환을 처리하는 쌍성 레이더 시스템의 일반화입니다.

패시브 레이더

비 레이더 송신기의 기회를 이용하는 쌍성 또는 다성 레이더를 수동 코히런트 위치 시스템 또는 수동 은폐 레이더라고 합니다.

능동형 전자기 펄스를 보내지 않는 레이더를 수동형 레이더라고 합니다.패시브 코히런트 위치(Passive coherent location) 또는 PCL은 기회의 송신기, 특히 환경의 상업적 신호를 이용하는 특수한 유형의 패시브 레이더입니다.

장점과 단점

쌍극성 및 다극성 레이더의 주요 장점은 다음과 같습니다.

타사 송신기를 사용하는 경우 조달 및 유지 관리 비용 절감
주파수 간격이 없는 작동(타사 송신기를 사용하는 경우).
수신기의 은밀한 작동.
사용 중인 파형과 수신기 위치를 잠재적으로 알 수 없기 때문에 전자적 대응 조치에 대한 복원력이 증가합니다.
기하학적 효과로 인해 대상의 레이더 단면이 개선될 수 있습니다.
별도의 수신기는 매우 가볍고 이동성이 높은 반면 송신기는 매우 무겁고 강력할 수 있습니다(대공 미사일).

쌍극성 및 다극성 레이더의 주요 단점은 다음과 같습니다.

시스템 복잡성.
사이트 간 통신 제공 비용.
송신기에 대한 제어 부족(타사 송신기를 이용하는 경우).
구현이 더 어렵습니다.
여러 위치에서 시야를 확보해야 하기 때문에 낮은 수준의 커버리지가 감소했습니다.

기하학.

각

쌍정각도

쌍극각은 쌍극 레이더에서 송신기, 표적 및 수신기 사이에서 미숫점이 되는 각도입니다.정확하게 0일 때 레이더는 단성 레이더이고, 0에 가까울 때 레이더는 의사 단성 레이더이며, 180도에 가까울 때 레이더는 전방 산란 레이더입니다.다른 곳에서, 레이더는 단순히 쌍대칭 레이더로 설명됩니다.쌍정각은 ^[5]^[6]^[7]표적의 레이더 단면을 결정하는 데 중요한 요소입니다.

범위

쌍대거리 기하학

이중정적 범위는 송신기와 수신기가 분리된 레이더 또는 음파 탐지기 시스템에 의해 이루어지는 범위의 기본 측정을 의미합니다.수신기는 송신기에서 직접적으로 그리고 대상으로부터의 반사를 통해 신호가 도착하는 시간 차이를 측정합니다.이것은 송신기와 수신기에 초점을 맞춘 목표가 놓여 있는 등거리 등고선이라고 불리는 일정한 쌍성 범위의 타원을 정의합니다.대상이 수신기에서 R 범위에_rx 있고 송신기에서 R 범위에_tx 있고 수신기와 송신기가 L 거리에 있으면 쌍극 범위는_rx R+R-L입니다_tx.대상의 움직임은 쌍방향 ^[8]^[9]^[10]도플러 이동을 초래하는 쌍방향 범위의 변화 속도를 유발합니다.

일반적으로 일정한 쌍성 범위 지점은 송신기 및 수신기 위치를 초점으로 하는 타원체를 그립니다.이중 등각 범위 등고선은 지면이 타원체를 슬라이스하는 곳입니다.지면이 평평하면 이 절편은 타원을 형성합니다.두 플랫폼의 고도가 동일한 경우를 제외하고 이러한 타원은 특정 ^[11]점의 중심에 있지 않습니다.

도플러 시프트

바이스타틱 도플러 시프트는 송신기와 수신기가 분리된 레이더 또는 소나 시스템에 의해 관찰되는 도플러 효과의 구체적인 예입니다.도플러 이동은 송신기 방향에 있는 물체의 움직임 성분과 수신기 방향에 있는 물체의 움직임 성분 때문입니다.이와 동등하게, 이는 이항 범위 ^[12]비율에 비례하는 것으로 간주할 수 있습니다.

송신기와 목표물 사이의 거리가_tx R이고 수신기와 목표물 사이의 거리가_rx R인 파장 δ를 갖는 쌍성 레이더에서 수신된 쌍성 도플러 주파수 편이는 다음과 같이 계산됩니다.

f=-{\frac {1}{\frac {dt}}(R_{tx}+R_{rx})

송신기와 수신기를 연결하는 선을 따라 움직이는 물체는 항상 0Hz 도플러 시프트를 가지며, 일정한 쌍성 범위의 타원 주위를 움직이는 물체도 마찬가지입니다.

이미징

바이스타틱 이미징(Bistatic Imaging)은 바이스타틱 레이더(1개의 방출과 1개의 수신이 있는 2개의 레이더 장비)를 사용하는 레이더 이미징 기술입니다.그 결과 하나의 레이더 기기로 렌더링했을 때보다 더 상세한 이미지가 생성됩니다.레이더가 얼음을 반사하는 방식이 다르기 때문에 쌍성 이미징은 달과 같은 원격 대상 표면의 얼음과 암석을 구별하는 데 유용할 수 있습니다. 얼음을 사용하면 레이더 장비가 "부피 산란"을 감지하고 암석을 사용하면 더 전통적인 표면 산란을 감지할 수 있습니다.

참고 항목

레퍼런스

^ Chernyak, Victor S. (1998). Fundamentals of multisite radar systems: multistatic radars and multiradar systems. CRC Press. ISBN 90-5699-165-5.
^ 체르니아코프, 미하일 (ed.), (2007).바이스타틱 레이더: 원칙과 실천.와일리, ISBN 0-470-02630-8
^ 윌리스, 니콜라스.(2007).바이스타틱 레이더.SciTech Publishing. 2판 ISBN 1-8911121-45-6
^ Willis, Nicholas J.; Griffiths, Hugh D. (2007). Advances in bistatic radar. SciTech Publishing. ISBN 978-1-891121-48-7.
^ 체르니아코프, 미하일 (ed.), (2007).바이스타틱 레이더: 원칙과 실천.와일리, ISBN 0-470-02630-8
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^ 기사 제목^{[영구 데드링크]}^{[베어 URL PDF]}
^ Nicholas J. Willis. (2005). Bistatic radar. Raleigh, NC: SciTech. ISBN 978-1-891121-45-6.

[Chernyak-1] Chernyak, Victor S. (1998). Fundamentals of multisite radar systems: multistatic radars and multiradar systems. CRC Press. ISBN 90-5699-165-5.

[2] 체르니아코프, 미하일 (ed.), (2007).바이스타틱 레이더: 원칙과 실천.와일리, ISBN 0-470-02630-8

[3] 윌리스, 니콜라스.(2007).바이스타틱 레이더.SciTech Publishing. 2판 ISBN 1-8911121-45-6

[4] Willis, Nicholas J.; Griffiths, Hugh D. (2007). Advances in bistatic radar. SciTech Publishing. ISBN 978-1-891121-48-7.

[5] 체르니아코프, 미하일 (ed.), (2007).바이스타틱 레이더: 원칙과 실천.와일리, ISBN 0-470-02630-8

[6] 윌리스, 니콜라스.(2007).바이스타틱 레이더.SciTech Publishing. 2판 ISBN 1-891121-45-6

[7] Willis, Nicholas J.; Griffiths, Hugh D. (2007). Advances in bistatic radar. SciTech Publishing. ISBN 978-1-891121-48-7.

[8] 체르니아코프, 미하일 (ed.), (2007).바이스타틱 레이더: 원칙과 실천.와일리, ISBN 0-470-02630-8

[9] 윌리스, 니콜라스.(2007).바이스타틱 레이더.SciTech Publishing. 2판 ISBN 1-891121-45-6

[10] Willis, Nicholas J.; Griffiths, Hugh D. (2007). Advances in bistatic radar. SciTech Publishing. ISBN 978-1-891121-48-7.

[11] 기사 제목^{[영구 데드링크]}^{[베어 URL PDF]}

[12] Nicholas J. Willis. (2005). Bistatic radar. Raleigh, NC: SciTech. ISBN 978-1-891121-45-6.

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