레이더의 역사

레이더의 역사는 전파가 금속 물체에 의해 반사된다는 것을 보여주는 19세기 후반 하인리히 헤르츠의 실험에서 시작되었다.이 가능성은 James Cluck Maxwell의 전자기학에 대한 중요한 연구에서 제시되었다.하지만, 20세기 초가 되어서야 이러한 원리를 사용할 수 있는 시스템이 널리 보급되었고, 안개의 충돌을 피하기 위한 간단한 선박 탐지 장치를 만들기 위해 처음으로 그것들을 사용한 사람은 독일의 발명가 Christian Hülsmeyer였다(Reichspatent Nr. 165546).단거리 물체에 방향 정보를 제공하는 영국 체인 홈 조기 경보 시스템과 같은 진정한 레이더는 이후 20년 동안 개발되었다.

무선 에너지의 짧은 펄스를 생성할 수 있는 시스템의 개발은 현대 레이더 시스템을 가능하게 한 핵심 발전이었다.오실로스코프의 펄스를 타이밍으로써 범위를 결정하고 안테나의 방향을 통해 목표물의 각도 위치를 알 수 있습니다.이 두 가지가 결합되어 안테나에 상대적인 목표물의 위치를 찾는 "수정"을 생성했다.1934-1939년 동안 영국, 독일, 미국, 소련, 일본, 네덜란드, 프랑스, 이탈리아 등 8개 국가가 독립적으로 극비리에 이러한 유형의 시스템을 개발했습니다.또한 영국은 미국 및 4개 영연방 국가들과 정보를 공유했다.호주, 캐나다, 뉴질랜드, 그리고 남아프리카 공화국은 그들만의 레이더 시스템을 개발했다.전쟁 중에 헝가리가 이 ^[1]목록에 추가되었다.레이더라는 용어는 1939년 미국 신호 부대가 ^[2]해군을 위해 이러한 시스템을 연구하면서 만들어졌다.

전쟁 중 진전은 빠르고 매우 중요했으며, 아마도 연합군의 승리를 위한 결정적 요소 중 하나였을 것이다.영국의 마그네트론은 ^[3]주요 개발로, 서브미터 분해능을 가진 비교적 작은 시스템을 만들 수 있었습니다.교전이 끝날 무렵, 영국, 독일, 미국, 소련, 일본은 소형 공중 시스템뿐만 아니라 다양한 육상 및 해상 기반 레이더를 보유했다.전쟁 후, 레이더의 사용은 민간 항공, 해양 항법, 경찰용 레이더 총, 기상학, 심지어 의학 등 다양한 분야로 확대되었다.전후 기간 동안의 주요 발전에는 다량의 간섭성 마이크로파를 생산하는 방법으로서의 이동파관, 단계적 배열 레이더를 초래한 신호 지연 시스템의 개발, 그리고 더 높은 분해능을 가능하게 하는 계속 증가하는 주파수가 포함됩니다.솔리드 스테이트 컴퓨터의 도입에 따른 신호 처리 능력의 향상도 레이더 사용에 큰 영향을 미쳤다.

중요성

과학기술의 큰 이야기에서 레이더의 위치는 저자들마다 다르게 주장되고 있다.한편, 레이더는 맥스웰과 헤르츠 시절부터 널리 알려진 이론에 거의 기여하지 않았다.그러므로 레이더는 과학을 발전시킨 것이 아니라 단순히 기술과 공학의 문제였다.프랑스의 레이더 개발자 중 한 명인 모리스 폰테는 다음과 같이 말합니다.

레이더의 기본 원리는 물리학자 공통의 재산에 속합니다.결국 기술자의 진짜 신용이 남는 것은 운용 ^[4]자재의 효과적인 실현에 의해 측정됩니다.

그러나 다른 사람들은 레이더 개발의 엄청난 실질적인 결과를 지적하고 있다.원자폭탄보다는 레이더가 제2차 ^[5]세계대전에서 연합군의 승리에 기여했다.Robert^[6] Buderi는 그것이 또한 현대 기술의 선구자였다고 말한다.그의 책에 대한 리뷰에서:

레이더는 전쟁 이후 다양한 업적의 근원이 되어 왔습니다 현대 기술의 진정한 가계도를 만들어냈습니다레이더 때문에 천문학자들은 멀리 떨어진 행성의 윤곽을 지도화할 수 있고, 의사들은 내부 기관의 이미지를 볼 수 있고, 기상학자들은 멀리 떨어진 곳에 내리는 비를 측정할 수 있으며, 항공 여행은 도로 여행보다 수백 배 안전하며, 장거리 전화 통화는 우편 요금보다 저렴하고, 컴퓨터는 어디에나 있고, 일반 사람들은 일반인들이 할 수 있게 되었다.시트콤 사이에 매일 저녁 식사를 레이더 레인지라고 불리던 ^[7]걸로 하죠

후년에 레이더는 기상 레이더와 레이더 천문학과 같은 과학 기구에 사용되었다.

초기 기여자

하인리히 헤르츠

1886-1888년 독일 물리학자 하인리히 헤르츠는 1862-4년 스코틀랜드 물리학자 제임스 클럭 맥스웰이 개발한 방정식으로 예측한 전자파의 존재를 증명하는 일련의 실험을 수행했다.1887년 Hertz의 실험에서 그는 이러한 파동이 다른 종류의 물질을 통해 전달되고 도체와 유전체뿐만 아니라 그의 실험실의 금속 표면에도 반사된다는 것을 발견했습니다.이러한 파동이 반사, 굴절, 편광되는 능력에서 가시광선과 유사한 성질은 헤르츠 및 다른 물리학자들의 ^[8]후속 실험에 의해 증명될 것입니다.

굴리엘모 마르코니

전파의 선구자인 굴리엘모 마르코니는 1899년 3월 3일 솔즈베리 ^[9]평야에서 실시한 무선 표지 실험에서 전파가 물체에 의해 송신기에 반사되는 것을 알아챘다.1916년 그와 영국 엔지니어 찰스 새뮤얼 프랭클린은 레이더 ^[10]실용 개발에 중요한 단파를 실험에 사용했다.그는 6년 후 런던에 있는 전기 엔지니어 협회에 제출된 1922년 논문에서 자신의 연구 결과를 다음과 같이 말했다.

또, 전국의 반사파를 송신하는 테스트에 대해서도 설명했습니다.또, 안개 낀 날씨의 선박이 해안 주변의 위험 지점을 특정할 수 있도록, 등대나 등대에 적용하면, 그러한 시스템의 유용성을 지적했습니다.[지금은] 배가 원하는 방향으로 이러한 광선의 발산 광선을 방사하거나 투영할 수 있는 장치를 설계할 수 있을 것 같다.다른 기선이나 배와 같은 금속 물체를 만나면, 그 광선은 송신 시에 지역 송신기에서 선별된 수신기에 반사된다.안개나 짙은 ^[11][12][13]날씨에 상대 선박의 존재와 방향을 즉시 밝힐 수 있습니다.

크리스티안 훌스마이어

1904년, Christian Hülsmeyer는 독일과 네덜란드에서 충돌을 피할 수 있도록 선박을 탐지하기 위해 라디오 에코를 사용하는 것에 대해 공개적으로 시연했다.그의 장치는 원통형 포물선 반사경을 가진 쌍극자 안테나를 사용하여 신호를 생성하는 데 사용되는 단순한 스파크 갭으로 구성되었다.배에서 반사된 신호가 별도의 코헤러 수신기에 부착된 유사한 안테나에 잡혔을 때, 벨이 울렸다.악천후나 안개가 끼는 동안, 그 장치는 주기적으로 회전하여 근처 배들을 점검할 것이다.이 장비는 최대 3km(1.6nmi)의 선박의 존재를 탐지했으며, 훌스마이어는 10km(5.4nmi)까지 능력을 확장할 계획이었다.근처 물체에 대한 경고만 있을 뿐 거리(거리) 정보는 제공하지 않았습니다.그는 텔레모빌로스코프라고 불리는 이 장치에 특허를 냈지만 해군 당국의 관심 부족으로 이 발명품은 ^[14]생산에 투입되지 못했다.

헐스마이어는 또한 선박까지의 항속거리를 추정하기 위한 특허 수정안을 받았다.타워에 장착된 텔레모빌로스코프를 사용하여 수평선을 수직 스캔하면 작업자는 귀환이 가장 강렬한 각도를 찾아 간단한 삼각측량을 통해 대략적인 거리를 추론할 수 있다.이는 펄스의 양방향 통과 시간을 통해 거리를 결정하는 펄스 레이더의 이후 개발과는 대조적입니다.

영국

1915년, 로버트 왓슨 와트는 기상학자로 햄프셔의 올더샷에 있는 야외 관측소에서 일하면서 기상청에 입사했다.이후 20년 동안 그는 대기 현상을 연구하고 번개에 의해 발생하는 무선 신호를 사용하여 뇌우의 위치를 파악했다.회전식 지향성 안테나를 사용하여 이러한 순간 신호의 방향을 정확히 파악하는 것이 어려웠기 때문에 1923년에는 신호를 표시하기 위해 오실로스코프를 사용하게 되었습니다.운영은 결국 버크셔의 슬라우 외곽으로 옮겨졌고 1927년 과학 산업 연구부(DSIR) 산하 기관인 슬라우(Radio Research Station)를 설립했습니다.왓슨 와트는 RRS 책임자로 임명되었다.

영국 상공에 전운이 감돌면서 공습의 가능성과 공중과 해상의 침략 위협은 방어를 위해 과학기술을 응용하는 데 큰 노력을 기울였다.1934년 11월, 항공부는 "최근 과학 및 기술적 지식의 진보를 적 항공기에 대한 현재의 방어 방법을 강화하는 데 사용할 수 있는 범위"를 고려하는 공식 기능을 가진 CSSAD(Scientific Survey for the Scientific Survey of Air Defense (CSSAD)흔히 회장 헨리 티자드의 이름을 따서 "티자드 위원회"라고 불리는 이 단체는 영국의 기술 발전에 지대한 영향을 끼쳤다.

공군부의 과학연구국장이자 티자드 위원회의 멤버인 H. E. 임페리스는 독일 신문 기사에 대해 독일인들이 매우 큰 라디오 안테나의 이미지와 함께 라디오 신호를 사용하여 죽음의 광선을 만들었다고 주장했습니다.이러한 가능성에 대해 우려하면서도 잠재적으로 흥분했지만, 동시에 매우 회의적이어서, Wimperis는 그 개념에 대한 판단을 내릴 수 있는 무선 전파 분야의 전문가를 찾았다.RRS의 관리자인 와트는 이제 라디오 분야의 권위자로 잘 확립되었고, 1935년 1월, Wimperis는 그에게 라디오를 그러한 장치에 사용할 수 있는지 문의했다.과학 조수 아놀드 F. '스킵' 윌킨스와 이것을 논의한 후, 윌킨스는 필요한 에너지가 엄청날 것이라는 것을 보여주는 봉투 뒷면의 계산을 재빨리 만들어냈다.와트는 이에 대해 가능성은 낮다고 답했지만, "필요에 따라 전파 검출 문제와 반사 전파 검출 방법에 대한 수치적 고려사항이 제출될 것입니다."^[15]라고 다음과 같이 덧붙였다.

그 후 몇 주 동안 윌킨스는 무선 탐지 문제를 고려했다.그는 접근방식을 개략적으로 설명하고 필요한 송신기 전력, 항공기의 반사 특성 및 필요한 수신기 감도의 상세한 계산을 통해 이를 뒷받침했다.그는 와트의 번개 감지 개념에 기초한 방향 수신기를 사용하여 별도의 송신기에서 나오는 강력한 신호를 들을 것을 제안했다.타이밍, 즉 거리 측정은 송신기의 음소거 신호로 오실로스코프의 트레이스를 트리거한 다음 단순히 저울에 대한 리턴을 측정함으로써 이루어집니다.왓슨 와트는 1935년 2월 12일 "무선 방법에 의한 항공기 탐지"라는 비밀 보고서를 통해 이 정보를 항공부에 보냈다.

무선신호의 반사가 제안의 핵심이었고, 항공부는 이것이 입증될 수 있는지 물었다.이를 테스트하기 위해 윌킨스는 노샘프턴셔의 어퍼 스토우 근처 들판에 수신 장비를 설치했다.1935년 2월 26일 핸들리 페이지 헤이포드 폭격기가 수신국과 인근 대브엔트리에 있는 BBC 단파 방송국의 송신탑 사이의 경로를 따라 비행했다.이 항공기는 6MHz(49m)의 BBC 신호를 반사했으며, 아놀드 "스킵" 윌킨스는 최대 8mi(13km)의 범위에서 도플러 비트 간섭을 이용해 이를 쉽게 감지했다.데이븐트리 실험으로 알려진 이 설득력 있는 실험은 항공부의 한 관계자에 의해 목격되었고, 완전한 시연 시스템을 구축하기 위한 즉각적인 승인을 이끌어냈다.이 실험은 윌킨스에 의해 1977년 BBC 텔레비전 시리즈 시크릿 워 에피소드 "To See a White Miles"에서 재현되었다.

전리층 탐사에 사용되는 펄스 전송에 기초하여, 팀이 RRS에서 예비 시스템을 설계하고 구축했습니다.그들의 기존 송신기는 약 1kW의 피크 전력을 가지고 있었고 윌킨스는 100kW가 필요할 것이라고 추정했다.Edward George Bowen은 그러한 송신기를 설계하고 제작하기 위해 팀에 추가되었다.6MHz(50m)로 동작하는 보웬스의 송신기는 펄스 반복 속도가 25Hz, 펄스 폭 25μs로 원하는 전력에 근접했다.

북해 연안을 따라 서퍽에 있는 좁은 19마일(31km) 반도인 Orfordness가 테스트 장소로 선택되었다.여기서 장비는 전리층 측정소를 가장하여 공공연히 작동될 것이다.1935년 5월 중순, 장비는 Orfordness로 옮겨졌다.6개의 나무 탑이 세워졌고, 2개는 송신 안테나를 매달기 위한 것이고, 4개는 교차 수신 안테나의 모서리를 위한 것이었다.6월에, 그 장비의 일반적인 테스트가 시작되었다.

6월 17일, 첫 번째 표적이 포착되었다. 즉,^[16] 사거리 17마일 (27km)의 슈퍼마린 스카파 비행선이다.1935년 6월 17일 무선 기반 탐지 및 거리 측정이 영국에서^{[citation needed]} 처음 시연된 것은 역사적으로 옳다.왓슨 와트, 윌킨스, 보웬은 일반적으로 나중에 이 ^[17]나라에서 레이더라고 불리게 될 것을 시작한 것으로 알려져 있다.

1935년 12월, 영국 재무부는 템즈 강 하구로 가는 접근을 커버하는 체인 홈(CH)이라 불리는 5개 스테이션 시스템에 6만 파운드를 배정했다.Tizard 위원회의 간사인 Albert Percival Rowe는 RDF라는 약자를 이 작품의 표지로 만들었는데, 이는 Range and Direction Finding을 의미하지만 이미 잘 알려진 Radio Direction Finding을 제안합니다.

1935년 말, 야간 탐지 및 요격 장비의 필요성을 인식하고 기존 송신기가 항공기에 너무 무겁다는 것을 깨닫고, 보웬은 나중에 쌍방향 ^[18]레이더라고 불리는 수신기만 장착할 것을 제안했다.적외선 센서와 공중 기뢰에 대한 프레데릭 린데만의 제안은 비현실적인 ^[19]것으로 판명될 것이다.필요성에 대한 우려가 커진 티자드의 권유로 공중요격(ASV)을 보고 이를 통해 레이더를 실현하는 ^[20]데 보웬의 노력이 필요할 것이다.

1937년, 보웬의 팀은 음울한 ^[21]날씨에 홈 플릿을 탐지하기 위해 세계 최초의 공중 장치인 조잡한 ASV 레이더를 설치했다.1939년 봄 서치라이트 시스템 실루엣이 ^[22]고장 난 후에야 ASV를 공대공 요격(AI)^[22]에 사용하는 것에 관심이 쏠렸다.1939년 6월에 시연된 AI는 공군총장 휴 다우딩으로부터 따뜻한 환영을 받았고, 처칠로부터 더 많은 환영을 받았다.이것은 문제가 되었다.^[22]그 정확도는 항공기 높이에 따라 달라지기 때문에 4sm(0.0068km)밖에 되지 않는 CH는 탐지 범위 내에 항공기를 배치하기에 충분히 정확하지 않았으며, 추가 시스템이 필요했다.^[23]나무 섀시는 (전문 ^[24]기술자들의 주의에도 불구하고) 불이 붙는 경향이 있어서 왓슨-와트가 수백 세트를 제공할 수 있다는 말을 들었을 때 다우딩은 "10개의 작업"^[25]을 요구했다.Cossor와 MetroVick 세트는 항공기^[22] 사용에 과중했고, RAF는 야간 전투기 조종사, 관찰자,^[26] 그리고 적절한 ^{[27][page needed]}항공기가 부족했다.

1940년, 존 랜달과 해리 부트는 10센티미터의 레이더를 현실로 만든 캐비티 마그네트론을 개발했다.작은 디너 플레이트의 크기인 이 장치는 항공기에 쉽게 휴대할 수 있었고 짧은 파장은 안테나 또한 작아서 항공기에 장착하기에 적합하다는 것을 의미했다.짧은 파장과 높은 출력은 공중에서 잠수함을 발견하는데 매우 효과적이었다.

체인 홈의 높이 계산을 돕기 위해 다우딩의 요청에 따라 1940년에 ^[21]전기 계산기 타입 Q(일반적으로 "과일 기계"라고 함)가 도입되었습니다.

야간 요격에 대한 해결책은 보다 정확한 새로운 지상 통제 디스플레이, 계획 위치 표시기(PPI), 새로운 지상 통제 요격 레이더 및 신뢰할 수 있는 AI ^[23]레이더를 제안한 Dr. W. B. "Ben" Lewis에 의해 제공될 것이다.AI 세트는 결국 ^[24]EMI에 의해 만들어질 것이다. GCI는 Watson-Watt의 반대와 CH가 충분하다는 그의 믿음, 그리고 Bowen의 항법용 ASV 사용 선호, 그리고 Tizard의 결함 있는 ^[28]실루엣 시스템에 대한 의존으로 인해 지연되었다.

항공성

1936년 3월, Orfordness의 일은 본토 근처의 Bawdsey Manor로 옮겨졌다.지금까지도 DSIR에 의해 작업이 공식적으로 계속되어 왔지만, 현재는 항공부로 이관되었다.새로운 Bawdsey 연구소에서, 체인 홈(CH) 장비는 프로토타입으로 조립되었다.1936년 9월 영국 공군이 시제품 기지를 처음 연습했을 때 장비 문제가 있었다.이것들은 내년 4월까지 허가되었고, 항공부는 더 큰 기지망을 위한 계획을 시작했다.

CH 방송국의 초기 하드웨어는 다음과 같습니다.송신기는 20~55MHz 사이의 사전 선택된 4개의 주파수로 작동하며 15초 이내에 조정 가능하며 200kW의 최대 전력을 공급했습니다.펄스 지속 시간은 5 ~ 25μs 사이에서 조정 가능하며 반복 속도는 25 또는 50Hz로 선택할 수 있습니다.모든 CH 송신기의 동기화를 위해 펄스 발생기는 영국 전력 그리드의 50Hz에 잠겼습니다.4개의 360피트(110m) 철탑이 송신 안테나를 지원했고 4개의 240피트(73m) 나무탑이 3개의 다른 층에서 크로스 다이폴 어레이를 지원했습니다.여러 수신 안테나로부터의 방향 정밀도를 향상시키기 위해 각도계가 사용되었습니다.

1937년 여름, 20개의 초기 CH 방송국이 체크아웃 운영을 시작했습니다.RAF의 대규모 훈련은 연말 전에 실시되어 재무부에 의해 최종적인 해안 관측소의 전체 체인에 1,000만 파운드가 배정될 정도로 성공적이었다.1938년 초, RAF는 모든 CH 방송국을 장악했고, 네트워크는 정규 운영을 시작했다.

1938년 5월, 로우는 왓슨 와트의 후임으로 Bawdsey의 교육감이 되었다.CH 및 후속 시스템 작업 외에도, 항공 RDF 장비에서 주요 작업이 수행되었습니다.이는 E. G. Bowen이 주도했으며 200MHz(1.5m) 세트에 초점을 맞췄다.주파수가 높기 때문에 항공기 설치에 적합한 작은 안테나가 가능했습니다.

Orfordness에서 RDF 작업이 시작된 이후, 항공부는 영국 육군과 영국 해군에 정보를 계속 제공하였고, 이로 인해 이 두 부대는 자체 RDF를 개발하게 되었다.

영국 육군

1931년 육군 신호실험기관(SEE)의 울위치 연구소에서 W. A. S. 버텐션과 P. E. 폴라드는 선박의 탐지를 위해 600MHz(50cm)의 펄스 신호를 조사했다.비록 그들은 이 주제에 대한 각서를 준비하고 예비 실험을 했지만,^[29] 미 육군성은 명확한 이유로 그것을 고려하지 않았다.

RDF에 대한 항공부의 작업이 진행됨에 따라, 왕립 엔지니어 및 신호 보드의 피터 월레지 대령은 왓슨 와트를 만나 Orfordness에서 개발 중인 RDF 장비와 기술에 대해 보고받았다.그의 보고서인 "항공기 탐지 방법과 그 전망"은 1936년 10월 SEE가 Bawdsey에 "군대 셀"을 설립하도록 이끌었다.이건 E 밑에 있었어요.Talbot Paris와 직원들은 Butancement와 Pollard를 포함했다.Cell의 연구는 대공포와 서치라이트를 지원하는 GL(Gun-laying) 시스템과 해안포를 지휘하고 해외 육군기지를 방어하는 CD(연안방위) 시스템의 두 가지 일반적인 RDF 장비를 강조한다.

Pollard는 첫 번째 프로젝트인 RDF 코드네임 MRU(Mobile Radio Unit)를 주도했습니다.이 트럭에 장착된 시스템은 CH 방송국의 작은 버전으로 설계되었다.300kW의 전력으로 23MHz(13m)에서 작동했습니다.단일 105피트(32m) 타워는 송신 안테나와 신호 베어링을 추정하기 위해 직교로 설정된 2개의 수신 안테나를 지지했다.1937년 2월, 개발 부대는 60마일(96km)의 거리에서 항공기를 탐지했다.항공부는 이 시스템을 CH 시스템의 이동 보조 장치로 채택했다.

1938년 초, Butancement는 Bowen의 진화하는 200 MHz (1.5 m) 공중 세트에 기초한 CD 시스템 개발을 시작했습니다.송신기는 400Hz의 펄스 속도, 2-μs의 펄스 폭, 50kW의 전력(나중에 150kW로 증가)을 가지고 있었습니다.Bowen의 송신기와 수신기의 많은 부품이 사용되었지만, 시스템은 공중에 띄워지지 않기 때문에 안테나 크기에 제한이 없었다.

영국에서 beamed RDF 시스템을 도입한 것에 대한 1차 공적은 Butalence에게 돌아가야 한다.CD를 위해 그는 10피트(3.0m) 높이와 24피트(7.3m) 너비의 대형 쌍극자 어레이를 개발하여 훨씬 더 좁은 빔과 더 높은 이득을 제공했습니다.이것은 분당 최대 1.5회전 속도로 회전할 수 있습니다.방향 정밀도를 높이기 위해 수신 안테나의 로브 스위칭이 채택되었습니다.이러한 발전의 일환으로, 그는 적어도 영국에서 후에 "레이더 범위 방정식"으로 잘 알려진 최초의 수학적 관계를 공식화했다.

1939년 5월까지 CD RDF는 500피트(150m)까지 낮게 비행하고 25mi(40km)의 범위에서 비행하는 항공기를 탐지할 수 있었다.해수면 60피트(18m) 상공의 안테나를 사용하면, 그것은 24마일(39km)에서 불과 1/4도의 각도로 2,000톤급 선박의 항속거리를 측정할 수 있다.

영국 해군

영국 해군은 Bawdsey에서 항공부와 긴밀한 접촉을 유지했지만, 그들은 남해안 햄프셔 포츠머스에 있는 HMSS 실험부에 자체 RDF 개발을 선택했다.

HMSS는 1935년 9월에 RDF 작업을 시작했다.초기 노력, R.F. 아래.Yeo는 75MHz(4m)에서 1.2GHz(25cm) 사이의 주파수였습니다.모든 작업은 극비리에 진행되어 포츠머스의 다른 과학자 및 엔지니어들과 논의조차 할 수 없었다.75MHz 범위 전용 세트가 최종적으로 개발되어 타입 79X로 지정되었습니다.훈련선을 이용해 기본적인 테스트를 실시했지만, 조작은 만족스럽지 못했습니다.

1937년 8월, HMSS의 RDF 개발이 바뀌었고, 많은 최고의 연구자들이 활동에 참여했습니다.John D. S. Rawlinson은 79X 타입의 개선에 책임이 있었다.효율을 높이기 위해 주파수를 43MHz(7m 파장)로 낮췄다.79Y 타입으로, 별도의 정지형 송수신 안테나를 가지고 있었다.

Type 79Y 공기 경고 시스템의 프로토타입은 1938년 초 바다에서 성공적으로 테스트되었습니다.항공기의 탐지 범위는 높이에 따라 30~50마일(48~80km)이었다.그 후 이 시스템은 8월에 HMS 셰필드에서, 그리고 10월에 전함 HMS 로드니에서 사용되기 시작했다.이것들은 RDF 시스템을 ^[30]갖춘 영국 해군 최초의 함정들이다.

독일.

원격으로 선박의 존재를 알려주는 무선 기반 장치는 1904년 크리스티안 훌스마이어에 의해 독일에서 만들어졌다.종종 첫 번째 레이더 시스템이라고 불리며, 이것은 표적까지의 범위(거리)를 직접 측정하지 않았기 때문에 이 이름을 붙이는 기준을 충족하지 못했다.

이후 30년 동안 독일에서 다수의 무선 기반 탐지 시스템이 개발되었지만 실제 레이더는 없었다.이 상황은 제2차 세계대전 전에 바뀌었다.주요 3개 산업 분야의 발전이 ^[31]설명된다.

GEMA

1930년대 초, 키엘에 있는 Kriegsmarine (독일 해군) Nachrichtenmittel-Versuchsanstalt (NVA: Experimental Institute of Communication Systems)의 과학 책임자인 물리학자 Rudolf Kühnhold는 선박의 수중 탐지 음향 방법을 개선하려고 시도하고 있었다.그는 목표물까지의 거리를 측정할 때 원하는 정확도는 펄스 전자파를 사용해야만 얻을 수 있다고 결론지었다.

1933년 동안 쿤홀드는 이 개념을 최초로 13.5cm(2.22GHz)의 마이크로파 영역에서 작동하는 송수신 세트로 테스트하려고 했습니다.송신기는 0.1와트만을 생산하는 바크하우젠-쿠르츠 튜브(최초의 마이크로파 발전기)를 사용했다.이에 실패하자, 그는 통신을 위한 VHF 시스템을 개발하던 아마추어 무선 사업자인 Paul-Günther Erbslöh와 Hans-Karl Freiherr von Wilisen에게 도움을 요청했다.그들은 열성적으로 동의했고, 1934년 1월, 그 노력을 위해 Gesellschaft für Elektroakustische und Mechanische Instapute (GEMA)라는 회사를 설립했습니다.처음부터, 그 회사는 항상 ^[32]단순한 GEMA라고 불렸다.

GEMA에서 Funkmessgerét für Untersuchung(연구용 무선측정장치) 작업이 본격화됐고 베를린의 명문 하인리히 헤르츠 연구소에 소속된 한스 홀만과 테오도르 슐테스가 컨설턴트로 합류했다.첫 번째 장치는 네덜란드의 필립스로부터 구입한 분할 양극 마그네트론을 사용했다.이는 50cm(600MHz)에서 약 70W를 공급했지만 주파수의 불안정성에 시달렸습니다.홀만은 재생 수신기를 만들었고 슐테스는 송수신용 야기 안테나를 개발했다.1934년 6월, 키엘항을 통과하는 대형 선박이 약 2km(1.2mi) 거리에서 도플러 비트 간섭에 의해 탐지되었다.10월에는 빔을 통해 비행하는 항공기에서 강한 반사가 관찰되었다. 이는 선박 이외의 표적을 고려하게 되었다.

그리고 나서 쿤홀드는 GEMA 작업을 펄스 변조 시스템으로 전환했다.주파수 안정성이 뛰어난 새로운 50cm(600MHz) Philips 마그네트론이 사용되었습니다.2000Hz의 PRF에서 2-μs 펄스로 변조되었습니다.송신 안테나는 반사 메쉬를 가진 10쌍의 쌍극자 배열이었다.광대역 재생 수신기는 RCA의 Acon 튜브를 사용했으며 수신 안테나는 3쌍의 다이폴과 내장 로브 스위칭이 포함되어 있습니다.블로킹 디바이스(듀플렉서)는, 송신기가 펄스 했을 때에 수신기의 입력을 차단한다.범위를 표시하는 데 브라운관(CRT)이 사용되었습니다.

이 장비는 Pelzerhaken 근처의 Lübecker Bay에 있는 NVA 현장에서 처음 테스트되었습니다.1935년 5월, 그것은 15km(9.3mi)의 범위에서 만 건너편 숲에서 되돌아오는 것을 탐지했다.그러나 불과 얼마 떨어지지 않은 연구선 웰을 탐지하는 데는 한계가 있었다.그 후, 수신기가 재구축되어 2개의 중간 주파수 스테이지가 있는 초재생 세트가 되었습니다.이 개선된 수신기로 시스템은 최대 8km(5.0mi) 범위의 선박을 쉽게 추적할 수 있었습니다.

1935년 9월, 전쟁해군의 총사령관에게 시위가 있었다.시스템 성능은 우수했습니다. Braun tube에서 범위가 50m(분산율 1% 미만)의 공차로 판독되었으며, 로브 전환으로 0.1도의 방향 정확도가 보장되었습니다.역사적으로, 이것은 레이더를 장착한 최초의 해군 함정이 되었다.이 장치는 생산에 투입되지 않았지만, GEMA는 약 50cm(500MHz)에서 작동하는 유사한 시스템을 개발하기 위해 자금을 지원받았다.이것들은 Kriegsmarine의 Seetakt와 Luftwaffe의 Freya가 되었다.

쿤홀드는 NVA에 남았지만 GEMA와도 상의했다.그는 독일에서 많은 사람들에 의해 레이더의 아버지로 여겨진다.1933-6년 동안, 홀만은 마이크로파에 관한 최초의 포괄적인 논문인 Physik und Technik der Ultrakurzen Wellen (초단파 파동의 물리학과 기술), Springer 1938을 썼다.

텔레펑켄

1933년 NVA의 쿤홀드가 전자파를 이용한 실험을 처음 했을 때, 그는 전자레인지로 텔레펑켄으로부터 정보를 구했다.(Telefunken은 독일 최대의 라디오 제품 공급업체)그곳에서, 빌헬름 톨메 룽게는 그에게 진공관은 이러한 주파수에 사용할 수 없다고 말했다.실제로 룽지는 이미 고주파 송신기로 실험을 진행 중이었고 텔레펑켄의 튜브 부서에서 cm 파장 소자를 연구하게 했다.

1935년 여름, 현재 Telefunken's Radio Research Laboratory의 소장인 Runge는 무선 기반 탐지에 대한 내부 자금 지원 프로젝트를 시작했습니다.Barkhausen-Kurz 튜브를 사용하여 50cm(600MHz) 리시버와 0.5W 송신기가 제작되었습니다.안테나를 지면에 평평하게 배치한 상태에서, 룬지는 비행기가 머리 위를 날 수 있도록 배치했고, 수신기가 강한 도플러 비트 간섭 ^[33]신호를 보낸 것을 발견했다.

현재 Hans Hollmann과 컨설턴트로 일하고 있는 Runge는 펄스 변조를 사용하여 1.8m(170MHz) 시스템을 계속 개발했습니다.Wilhelm Stepp는 공통 안테나를 허용하는 송수신 장치(듀플렉서)를 개발했습니다.Stepp는 또한 자신의 고향을 따라 시스템을 코드명 Darmstadt로 명명했으며, Telefunken에서 도시 이름을 붙이는 연습을 시작했습니다.이 시스템은 불과 몇 와트의 송신기 전력으로 1936년 2월에 처음 테스트되었으며, 약 5 km(3.1 mi) 거리에 있는 항공기를 감지했다.이 때문에 루프트바페는 50cm(600MHz) 포병 배치 시스템인 ^[34]뷔르츠부르크의 개발에 자금을 지원하게 되었다.

로렌츠

제1차 세계대전 이전부터 스탠다드 엘렉트릭 로렌츠는 독일군의 주요 통신장비 공급업체였으며 텔레펑켄의 주요 라이벌이었다.늦은 1935년, 로렌즈 룽게 Telefunken에radio-based 탐지 장비에서 조사를 하고 있다는 것을 발견했다에서, 그들은 고트프리트 뮐러 경우 비슷한 활동 시작했다.Apulse-modulated 세트 다양 für Abfragung(지연 재생 청력 검사 – 장치 검색을 위하)라고 불리는 세워졌다.그것은 70cm(430MHz)고 약 1kW출력에서 운영(는 에이콘과 비슷한), 동일한 전송과 수신 안테나 half-wavelength 쌍극 안테나를 반영하는 화면에 힘입어 행으로 만든 형식 DS-310 튜브 사용했다.

1936년 초, 초기 실험은 약 7km(4.3mi)의 거리에서 대형 건물에서 반사를 일으켰다.2개의 튜브를 사용해 출력을 2배로 높였고, 1936년 중반에는 키엘 인근 절벽에 장비를 설치해 7km(4.3mi), 4km(2.5m)의 배와 항공기의 탐지가 양호했다.

이 실험 세트의 성공은 Kriegsmarine에 보고되었지만, 그들은 전혀 관심을 보이지 않았다. 그들은 이미 비슷한 장비를 위해 GEMA와 완전히 관련되어 있었다.또한 로렌츠와 많은 외국 간의 광범위한 협정 때문에 해군 당국은 기밀 업무를 다루는 회사에 대해 유보적인 태도를 보였다.그 후 DFA는 독일 육군(Her)에 시연되었고, 그들은 로렌츠(Lorenz)와 Flugzeugabwehrkanone(Flak, 대공포)을 지원하는 시스템인 Kurfurst(Elector)를 개발하는 계약을 맺었다.

미국

미국에서는 해군과 육군 모두 적의 배와 항공기를 원격으로 찾을 수 있는 수단이 필요했다.1930년, 두 서비스 모두 이러한 요구를 충족할 수 있는 무선 장비의 개발을 시작했습니다.이러한 노력에 대한 조율이 거의 없었기 때문에, 그것들은 별도로 기술될 것이다.

미국 해군

1922년 가을, 알버트 H. Taylor와 Leo C. 미 해군항공전파연구소의 영은 통신 실험을 하다가 포토맥 강의 목선이 그들의 신호를 방해하고 있는 것을 알아차렸다.항만 방어의 함정 탐지에 사용될 수 있다는 내용의 각서를 준비했지만 ^[35]받아들여지지 않았다.1930년에 로렌스 A. 현재 워싱턴 D.C.에 있는 미국 해군 연구소에 있는 테일러와 영과 함께 일하는 하이랜드는 지나가는 항공기를 감지하기 위해 비슷한 무선 장비를 사용했다.이것은 선박과 ^[36]항공기를 탐지하는 데 이 기술을 사용하는 제안과 특허로 이어졌다.

단순한 파장 간섭 장치는 물체의 존재를 검출할 수 있지만 그 위치나 속도를 판단할 수는 없다.그것은 펄스 레이더의 발명을 기다려야 했고, 나중에 CW 신호에서 이 정보를 추출하기 위한 추가적인 부호화 기술을 기다려야 했다.NRL의 Taylor의 그룹이 간섭 무선을 검출 수단으로 받아들이는 데 실패했을 때, Young은 펄스 기술을 시도할 것을 제안했다.이를 통해 목표물까지의 범위를 직접 결정할 수도 있습니다.1924년, Hyland와 Young은 Gregory Breit와 Merle A를 위해 그러한 송신기를 만들었다. 워싱턴 카네기 연구소의 Tuve가 전리층의 ^[37]높이를 측정하는 데 성공했습니다.

로버트 모리스 페이지는 영의 제안을 이행하기 위해 테일러에 의해 배정되었다.페이지는 60MHz에서 작동하는 송신기를 설계했으며 지속 시간은 10μs, 펄스 간은 90μs로 펄스했습니다.1934년 12월, 그 장치는 포토맥을 오르내리는 1마일 (1.6km) 거리에서 비행기를 감지하는 데 사용되었다.검출 범위가 작고 오실로스코프 모니터의 표시는 거의 불분명했지만 펄스 ^[38]레이더 시스템의 기본 개념을 보여줍니다.이를 바탕으로 페이지, 테일러, 영은 보통 세계 최초의 진정한 레이더를 만들고 입증한 것으로 인정받고 있다.

이후 페이지에 의해 개발된 중요한 것은 듀플렉서입니다.듀플렉서는 민감한 수신기 회로를 과부하 또는 파괴하지 않고 송신기와 수신기가 동일한 안테나를 사용할 수 있도록 하는 장치입니다.이것에 의해, 장거리 타겟의 정확한 위치 판정에 불가결한 송신 안테나와 수신 안테나의 동기화에 관한 문제도 해결되었습니다.

펄스 레이더에 대한 실험은 주로 짧은 펄스를 처리하기 위한 수신기를 개선하는 데 있어 계속되었다.1936년 6월, 현재 28.6MHz로 운영되는 NRL의 첫 번째 시제품 레이더 시스템이 정부 관리들에게 시연되었고, 최대 25마일(40km) 거리에서 성공적으로 항공기를 추적했다.그들의 레이더는 적어도 오늘날의 표준으로 볼 때 저주파 신호를 기반으로 했기 때문에 큰 안테나가 필요했기 때문에 배나 항공기 탑재에는 실용적이지 않았다.

안테나 크기는 동작 주파수에 반비례하므로 시스템의 동작 주파수가 200MHz로 증가하여 훨씬 작은 안테나를 사용할 수 있습니다.200MHz의 주파수는 기존 송신관 및 기타 부품에서 가장 높은 주파수였습니다.새로운 시스템은 1937년 4월 NRL에서 성공적으로 테스트되었고, 같은 달 최초의 해상 수송 테스트가 실시되었다.장비는 USS 리어리에 임시로 설치되었고 시야를 쓸기 위해 총신에 야기 안테나가 설치되었다.

NRL은 해상시험의 성공을 바탕으로 시스템을 더욱 개선했다.페이지는 링 오실레이터를 개발하여 여러 출력 튜브를 허용하고 5µs 펄스에서 펄스 파워를 15kW로 증가시켰습니다.가로 20x23피트(6x7m)의 적층 다이폴 '베드 스프링' 안테나가 사용되었습니다.1938년 동안의 실험실 테스트에서, 현재 XAF로 명명된 이 시스템은 최대 160km(100마일)의 범위에서 비행기를 탐지했습니다.1939년 1월부터 전함 USS 뉴욕호에 탑재돼 시험 운항을 시작했으며, 미국 함대 최초로 무선 탐지 및 거리 측정이 가능해졌다.

1939년 5월, RCA와 생산 계약이 체결되었다.CXAM으로 지정된 배송은 1940년 5월에 시작되었습니다.RADAR라는 약자는 "Radio Detection And Ranging"^[39]에서 유래했습니다.첫 번째 CX 중 하나AM 시스템은 1941년 12월 7일 일본의 진주만 공격에서 침몰한 전함인 USS 캘리포니아호에 설치되었다.

미국 육군

대공황이 시작되자 미 육군 신호대는 광범위한 실험실 운영을 뉴저지의 포트 몬마우스(Fort Monmouth)로 통합했다.1930년 6월 30일, 이들은 신호군단 연구소(SCL)와 중위로 지정되었다.대령 윌리엄 R. Blair는 SCL 책임자로 임명되었다.

다른 활동 중에서도 SCL은 음향 및 적외선 방사 수단에 의한 항공기 탐지에 대한 연구를 담당했다.블레어 전 총리는 전자파와 고체물질의 상호작용에 대한 박사학위 연구를 수행해 자연스레 이런 유형의 검출에 주목했다.처음에는 항공기 엔진의 열이나 적외선 필터가 있는 대형 서치라이트 및 엔진 점화 시 발생하는 무선 신호에서 반사되는 적외선 방사선을 감지하려고 시도했다.

적외선 탐지는 어느 정도 성공했지만, 무전기를 이용한 탐지는 거의 이루어지지 않았다.1932년, Narival Research Laboratory(NRL)에서 항공기 탐지를 위한 무선 간섭에 대한 진전이 육군에 전달되었다.Blair가 이러한 정보를 사용한 것으로 보이지 않지만 SCL은 마이크로파 영역에서 무선 신호를 생성, 변조 및 검출하는 방법에 대해 당시 전 세계에 알려진 것에 대한 체계적인 조사를 실시했습니다.

무선 기반 표적 탐지에 대한 SCL의 첫 번째 결정적인 노력은 1934년 RCA의 마이크로파 데모를 본 육군 신호 군단장이 무선 에코 기술을 조사할 것을 제안하면서 시작되었다.SCL은 이 기술을 Radio Position Finding(RPF; 무선 위치 검색)이라고 불렀습니다.지금까지의 조사에 근거해, SCL은 최초로 전자파를 시험했습니다.1934년과 1935년 사이에 마이크로파 RPF 장비의 테스트 결과 처음에는 수백 피트 거리, 나중에는 1마일 이상 거리에서 도플러 시프트 신호를 얻었다.이러한 테스트에는 송신기가 신호 경로의 한쪽 끝에 있고 수신기가 다른 쪽 끝에 있으며 반사 대상이 경로를 통과하거나 그 근처를 통과하는 이중 정적 배열이 포함되었습니다.

블레어는 1934년 12월 NRL에서의 펄스 시스템의 성공을 분명히 알지 못했다.1935년 내부 메모에서 블레어는 다음과 같이 말했다.

이제 표적에 대해 중단되는 일련의 진동들을 투영하고 ^{[citation needed]}투영 사이의 틈새 동안 에코를 감지하는 방식을 고려하고 있습니다.

1936년 당시 SCL의 수석 엔지니어였던 W. 델마 허쉬버거는 펄스 마이크로파 전송에 관한 작은 프로젝트를 시작했습니다.전자레인지로 성공하지 못한 허쉬버거는 이전에 일했던 NRL을 방문하여 펄스 세트를 시연했습니다.SCL로 돌아가서 그와 로버트 H.Noyes는 펄스 변조 기능이 있는 75와트, 110MHz(2.73m) 송신기와 NRL에 있는 수신기를 사용하여 실험 장치를 구축했습니다.미 육군성은 프로젝트 자금 지원 요청을 거절했지만, 지원금으로 7만 5천 달러가 이전 통신 프로젝트 예산에서 빠져나갔습니다.

1936년 10월, 폴 E. 왓슨은 SCL 수석 엔지니어가 되어 프로젝트를 지휘했습니다.해안 근처의 현장 설치는 송신기와 수신기가 1마일 떨어져 있는 상태로 이루어졌다.1936년 12월 14일, 실험 세트는 뉴욕시를 ^[40]드나드는 최대 7 mi(11 km) 범위의 항공기를 탐지했다.

그 후 시제품 시스템에 대한 작업이 시작되었습니다.랄프 1세콜은 리시버 업무를, 윌리엄 S는 윌리엄 S.납 송신기의 개량점을 나타냅니다.방위각 및 고도 검출을 위해 별도의 수신기와 안테나가 사용되었습니다.수신 안테나 및 송신 안테나 모두 나무 프레임에 다이폴 와이어를 대량으로 배열하여 사용했습니다.시스템의 출력은 서치라이트를 목표로 하고 있었습니다.풀세트의 첫 시연은 1937년 5월 26일 밤에 이루어졌다.폭격기가 탐지되어 서치라이트에 비춰졌다.참관인 중에는 육군 장관 헨리 A가 포함되어 있었다.Woodring; 그는 매우 감명받아서 다음날 시스템의 완전한 개발을 주문했습니다.의회는 25만 달러의 예산을 책정했다.

주파수가 200MHz(1.5m)로 증가했습니다.송신기는 링 발진기 회로(NRL에서 개발)에 16개의 튜브를 사용하여 약 75kW의 피크 전력을 생산했습니다.제임스 C 소령무어는 로브 전환 안테나의 복잡한 전기 및 기계 설계를 이끌도록 임명되었습니다.전체적인 개발을 지원하기 위해 웨스턴 일렉트릭과 웨스팅 하우스 엔지니어가 투입되었습니다.SCR-268로 명명된 시제품은 1938년 말 버지니아주 포트 먼로에서 성공적으로 시연되었습니다.SCR-268 세트의 생산은 1939년에 웨스턴 일렉트릭에 의해 시작되어 1941년 초에 가동되었다.

SCR-268이 취역하기 전부터 대폭 개량되었다.Major(Dr. Harold A. Zahl)가 주도한 프로젝트에서는 SCR-270(모바일)과 SCR-271(고정 사이트)이라는 두 가지 새로운 구성이 진화했습니다.106MHz(2.83m)에서 작동하도록 선택되었으며 단일 수냉 튜브가 8kW(100kW 펄스)의 출력 전력을 제공했습니다.웨스팅하우스는 생산 계약을 받아 1940년 말경에 배송을 시작했다.

육군은 최초의 SCR-270 세트 중 5대를 하와이의 오아후 섬 주변에 배치했다.1941년 12월 7일 아침 7시 2분, 이 레이더들 중 하나가 북쪽 방향으로 136마일(219km) 떨어진 곳에서 항공기의 비행을 탐지했다.이 관측은 항공경보센터로 넘어갔는데, 이 센터는 본토에서 접근하는 것으로 알려진 미군 폭격기의 비행으로 오인되었다.경보는 무시되었고, 7시 48분에 일본 항공기가 진주만을 처음 공격했다.

구소련

1895년, 크론슈타트에 있는 러시아 제국 해군 학교의 물리 교관 알렉산더 스테파노비치 포포프는 먼 곳의 번개를 감지하기 위해 코헤러 튜브를 사용하는 장치를 개발했다.이듬해 그는 스파크갭 송신기를 추가해 러시아에서 첫 무선통신 세트를 시연했다.1897년 발트해에서 두 배 사이의 통신을 테스트하는 동안, 그는 세 번째 배의 통과로 인한 간섭 박자에 주목했다.그의 보고서에서, Popov는 이 현상이 물체를 감지하는 데 사용될 수 있다고 썼지만, 그는 이 관찰로 더 이상 아무것도 하지 않았다.

1917년 러시아 혁명과 1924년 소련 사회주의 공화국 연합(USSR 또는 소련) 설립 이후 몇 년 동안 독일의 루프트바페는 소련 영토 깊숙이 침투할 수 있는 항공기를 보유했다.따라서, 야간이나 구름 위에서의 항공기 탐지는 소련 방공군(PVO)의 큰 관심사였다.

PVO는 목표물의 위치를 알아내는 광학 장치에 의존했고 물리학자 파벨 K가 있었다. Oshchepkov는 이 장치들의 가능한 개선에 대한 연구를 수행하고 있습니다.1933년 6월, Oshchepkov는 그의 연구를 광학 기술에서 라디오 기술로 바꾸었고, razvedyvlatl'naya elektrmagnetitnaya stantsia의 개발을 시작했습니다.단기간에, Oshchepkov는 레닌그라드의 특별 설계국(SKB, spetsialnoe konstrktorskoe byuro)의 수장을 맡았을 뿐만 아니라, 방사선(무선 위치) 기술에 전념하는 PVO의 기술 전문 분야를 담당하게 되었다.

무선 로케이션의 개시

Glavnoe Artilleriyskoe Upravlenie (GAU, 주요 포병국)는 붉은 군대의 "뇌"로 여겨졌다.그것은 유능한 기술자와 물리학자들을 중앙 직원으로 두었을 뿐만 아니라 많은 과학 연구 기관도 가지고 있었다.따라서 GAU에도 항공기 탐지 문제가 할당되었고, M. M. 로바노프 중장이 책임을 맡았다.

기존의 광학 및 음향 장비를 검토한 후, 로바노프는 무선 위치 기술에도 눈을 돌렸습니다.이를 위해 그는 레닌그라드의 Tsentral'naya Radiolaboratoriya(TsRL, 중앙 라디오 연구소)에 접근했다.여기서 Yu. K. Korovin은 VHF 통신에 대한 연구를 수행하고 있으며, Barkhausen-Kurz 튜브를 사용하여 50cm(600MHz)의 0.2W 송신기를 제작했습니다.개념 테스트를 위해 Korovin은 항공기의 비행 경로를 따라 송수신 안테나를 배치했다.1934년 1월 3일, 도플러 신호는 약 600m 범위와 100-150m ^[41]고도에서 항공기로부터 반사되어 수신되었다.

검출 방법에 대한 추가 연구를 위해 러시아 과학 아카데미(RAN)가 PVO를 위해 이 주제에 대한 주요 회의를 마련했다.회의는 1934년 1월 중순 레닌그라드에서 개최되었으며, 레닌그라드 물리 기술 연구소(LPTI)의 소장인 Abram Fedorovich Ioffe가 의장을 맡았다.이오페는 일반적으로 그의 시대 최고의 러시아 물리학자로 여겨졌다.모든 유형의 탐지 기법이 논의되었지만, 무선 위치가 가장 큰 관심을 받았습니다.

회의 결과를 더 많은 청중에게 배포하기 위해, 그 다음 달에 의사록이 저널에 발표되었습니다.여기에는 ^[42]전 세계 이 분야의 연구자들이 이용할 수 있는 (러시아어로) 구소련 내 무선 위치에 대한 당시 모든 정보가 포함되었다.

군에 대한 무선 위치의 잠재적 가치를 인식하여, GAU는 무선 위치 시스템에 대해 레닌그라드 전기 물리학 연구소(LEPI)와 별도의 협정을 맺었다.이 기술적인 노력은 B. K. Sembel이 주도했다.LEPI는 다양한 물질과 목표물의 전파 반사 특성을 연구하기 위해 송신기와 수신기를 구축했다.심벨은 이것을 Bistro (Rapid)라고 불리는 실험적인 이중 정전기 무선 위치 시스템으로 만들었다.

4.7m(64MHz)로 동작하는 Bistro 송신기는 200W 가까이 발생하며 1kHz 톤으로 주파수 변조되었습니다.고정 송신 안테나는 라디오 에크란(라디오 스크린)이라고 불리는 것을 광범위하게 커버했습니다.송신기에서 어느 정도 떨어진 곳에 위치한 회생 수신기는 수동식 왕복 메커니즘에 장착된 다이폴 안테나를 가지고 있었다.선별된 구역으로 통과하는 항공기는 방사선을 반사할 것이며, 수신기는 전송된 신호와 반사된 신호 사이의 도플러 간섭 비트를 검출할 것이다.

비스트로는 1934년 여름에 처음 실험되었다.송신기에서 최대 11km 떨어진 수신기로, 이 세트는 약 3km(1.9mi) 범위와 1,000m 이하의 스크린에 진입하는 항공기만 탐지할 수 있었다.개량된 것으로써, 그것은 75km의 잠재적 사거리가 될 것으로 생각되었고, 현장 시험을 ^[43]위해 10월에 5세트가 주문되었다.비스트로는 종종 소련 최초의 레이더 시스템으로 언급되지만, 직접 사거리를 측정할 수 없었기 때문에 그렇게 분류할 수 없었다.

LEPI와 TsRL은 둘 다 1935년 레닌그라드에서 개원한 새로운 GAU 조직인 나우치노 이슬레도바텔스키 연구소-9(NII-9, 과학연구소 #9)의 일부가 되었다.미하일 A. TsRL과 레닌그라드 대학에서 활동한 유명한 전파물리학자 본치브루예비치는 NI-9 과학감독으로 임명됐다.

마그네트론에 대한 연구는 1920년대 중반 우크라이나의 하르코프 대학에서 시작되었다.10년 전에 이것은 독일 잡지 Annalen der Physik (물리학 ^[44]연보)와 같은 세계적인 배포와 함께 출판되었다.이 작업을 바탕으로 Ioffe는 LEPI의 일부를 하르키브시로 이전하여 1930년에 우크라이나 물리학 기술 연구소(LIPT)를 설립할 것을 권고했다.LIPT 내에는 Abram A가 이끄는 전자파 진동 연구소(LEMO)가 있습니다. 슬럿스킨, 마그네트론 개발을 계속하고 있어알렉산드르 S가 이끌다. Usikov, 많은 진보된 세그먼트 양극 마그네트론이 진화했다.(구소련에서 개발된 이들 및 기타 초기 마그네트론은 소련 레이더 시스템에서의 사용상의 문제인 주파수 불안정성에 시달린 것으로 알려져 있습니다.)

1936년, 18cm(1.7GHz)에서 약 7W를 생산하는 우시코프의 자석 중 하나가 NII-9에서 부랴(폭풍)라고 불리는 무선시커텔(무선시커)의 송신기로서 젬벨에 의해 사용되었다.비스트로와 비슷하게 작동해 탐지 범위는 약 10km였으며 방위각과 고도 좌표를 4도 이내로 추정했다.이를 펄스 시스템으로 만들려고 시도하지 않았기 때문에, 그것은 범위를 제공할 수 없었고 레이더로 분류될 수 없었다.그러나 그것은 최초의 마이크로파 무선 탐지 시스템이었다.

Shembel과 Bonch-Bruyevich의 연속파 시스템 연구가 NII-9에서 이루어지는 동안 SKB의 Oshepkov와 Ioff의 LPTI의 V. V. Timbalin은 펄스 시스템을 추구하고 있었다.1936년, 그들은 약 500 W의 피크 전력과 10 μs 펄스 지속 시간으로 4 m (75 MHz)에서 작동하는 무선 위치 세트를 구축했다.올해 말 이전에, 분리된 송수신 장소를 이용한 시험 결과, 7 km 상공에서 항공기가 탐지되었다.1937년 4월 피크펄스 출력이 1kW로 증가하고 안테나 분리도 증가하여 1.5km의 높이에서 17km에 가까운 검출 범위를 보였다.펄스 시스템이긴 하지만 직접 범위를 제공할 수는 없었습니다. 범위를 결정하기 위해 펄스를 사용하는 기술은 아직 개발되지 않았습니다.

전쟁 전 무선 위치 시스템

1937년 6월, 레닌그라드의 모든 라디오 위치 작업이 갑자기 중단되었다.악명 높은 독재자 조셉 스탈린의 숙청은 군 최고사령부와 그 지지 과학계를 휩쓸었다.PVO 책임자는 처형되었다."고도의 범죄"로 기소된 오쉬체프코프는 굴라그 형사 수용소에서 10년형을 선고받았다.조직으로서의 NII-9는 구했지만, 셴벨은 해임되고 본흐-브뤼예비치가 새로운 ^[45]책임자로 지명되었다.

Nauchnoissledovatel'skiii ispytalel'nyi institut svyazi RKKA(NIIS-KA, 붉은 군대 신호 과학 연구소)는 처음에는 음향 기술 대신 무선 위치 연구에 반대했다.그러나 대숙청의 결과로 붉은 군대의 이 부분이 세력을 얻었고, 무선 위치 시스템의 신속한 개발을 강하게 요구하며 방향을 전환했다.그들은 Oshchepkov의 연구실을 인수하여 연구와 공장 생산을 위한 모든 기존 및 미래의 계약을 담당하게 되었습니다.나중에 '숙청'과 그에 따른 영향에 대해 쓴 로바노프 장군은 그것이 하나의 조직 아래 놓인 개발과 신속한 작업 ^[46]재편으로 이어졌다고 평했다.

Oshchepkov의 이전 연구실에서는 A가 4m(75MHz) 펄스 전송 시스템을 사용하여 작업을 계속했습니다.나. 셰스타코.펄스를 통해 송신기는 지금까지 발생한 것 중 최고 수준인 1kW의 피크 전력을 생성했습니다.1938년 7월, 고정 위치, 이중 정전기 실험 시스템은 고도 500m에서는 약 30km, 고도 7.5km에서는 고공 비행 목표물에 대해 95km에서 항공기를 탐지했다.시스템은 여전히 직접 범위를 결정할 수 없었다.그 후 Ioffe의 LPTI가 프로젝트를 인수하여 Redut(Redoubt)로 명명된 모바일 시스템을 개발하였다.10 μs 펄스 지속 시간에 약 50 kW의 피크 출력을 제공하는 새로운 송신 튜브 배열이 사용되었습니다.야기 안테나는 송수신 양쪽에 채용되었다.

레두트호는 1939년 10월 흑해 연안의 우크라이나 항구인 세바스토폴 근처의 한 현장에서 첫 현장 테스트를 받았다.이 테스트는 부분적으로 전략 항구 보호를 위한 조기 경고 무선 위치의 가치를 NKKF(소련 해군)에 보여주기 위한 것이었다.이 장비를 해발 160m 절벽에 올려놓은 채 150km까지 날아오는 배가 포착됐다.야기 안테나는 약 1,000미터 간격으로 배치되어 있기 때문에, 그것들을 동시에 조준하기 위해서는 긴밀한 협조가 필요했습니다.레두트의 개량형인 레두트-K는 1940년 아크셀 버그에 의해 개발되어 1941년 4월 경순양함 몰로토프에 실렸다.몰로토프는 ^[47]레이더를 장착한 최초의 소련 군함이 되었다.

Bonch-Bruyevich가 이끄는 NII-9에서 과학자들은 두 종류의 매우 진보된 마이크로파 발전기를 개발했다.1938년 니콜라이 데비야트코프(Nikolay Devyatkov)가 하르키브의 설계에 기초하여 선형 빔, 속도 변조 진공관(klystron)을 개발했다.이 장치는 15~18cm(2.0~1.7GHz)에서 약 25W를 발생시켰으며 이후 실험 시스템에서 사용되었습니다.Devyatkov는 이를 따라 단순한 단일 공진기(반사형 클라이스트론)를 사용했습니다.동시에 D.E. Malyarov와 N.F.알렉세예프는 하르코프의 디자인을 바탕으로 일련의 마그네트론을 제작하고 있었습니다.이들 중 최고는 9cm(3GHz)에서 300W를 생산했습니다.

또한 NII-9에서는 D.S. 스토고프가 비스트로 시스템의 개선을 담당하게 되었다.리븐(Reven, Rubarb)으로 재지정된 이 모델은 1938년 8월에 테스트되었지만 이전 모델보다 약간 더 나았다.추가적인 사소한 운영 개선과 함께, 그것은 곧 RUS-1로 지정된 Radio Ulavlivatel Samoletov (RUS, Radio Catcher of Aircraft)라고 불리는 모바일 시스템으로 만들어졌다.이 연속파 바이 정전기 시스템은 4.7m(64MHz)에서 작동하는 트럭에 장착된 송신기와 트럭에 장착된 2개의 수신기를 가지고 있었다.

RUS-1 송신기는 트럭 뒤쪽의 선실에 있었지만 안테나는 지면에 고정된 외부 기둥 사이에 매달려 있어야 했다.발전기와 다른 장비를 실은 두 번째 트럭이 송신 트럭에 밀렸다.두 개의 수신기가 사용되었으며, 각 수신기는 트럭에 장착된 선실에 머리 위로 뻗은 회전식 기둥에 다이폴 안테나가 달려 있었다.사용 중인 리시버 트럭은 약 40km 간격으로 배치되어 있으므로 2개의 위치로 지도상의 삼각측량을 통해 대략적인 거리 추정이 가능하다.

RUS-1 시스템은 1939년에 테스트되어 생산에 들어갔고, 1940년에 가동되어 붉은 군대에서 최초로 배치된 무선 위치 시스템이 되었다.약 45기의 RUS-1 시스템이 1941년 말 이전에 레닌그라드의 스베틀라나 공장에서 건설되어 소련 서부 국경과 극동에 배치되었다.하지만, 직접적인 사정 능력이 없는 군 당국은 RUS-1이 거의 가치가 없다는 것을 알았다.

NIIIS-KA는 레닌그라드에서의 노력이 끝나기 전부터 하르코프의 UIPT와 계약하여 대공 응용을 위한 펄스 무선 위치 시스템을 조사하였다.이로 인해 1937년 3월 LEMO는 코드네임 Zenit(당시 인기있는 축구팀)으로 내부 자금 지원 프로젝트를 시작했습니다.송신기 개발은 부랴에서 이전에 사용된 마그네트론의 공급자인 우시코프가 주도했다.제니트의 경우, Usikov는 10-20μs 지속 시간에서 펄스를 일으키고 3kW 펄스 전력을 제공하는 60cm(500MHz) 마그네트론을 사용했으며, 이후 거의 10kW까지 증가했습니다.Semion Broude는 조정 가능한 마그네트론을 로컬 발진기로 사용하여 슈퍼헤테로다인 수신기 개발을 주도했습니다.이 시스템은 약 65m 간격으로 별도의 송수신 안테나를 가지고 있으며, 3m 포물선 반사기로 뒷받침되는 쌍극자로 제작되었다.

제니트는 1938년 10월에 처음 테스트를 받았다.이 과정에서 사거리 3km에서 중형 폭격기가 포착됐다.테스트는 NIIIS-KA에 의해 관찰되었으며 계약된 노력을 시작하기에 충분한 것으로 밝혀졌다.1939년 5월, 필요한 성능을 명시하고 1941년까지 시스템을 생산할 수 있도록 하는 합의가 이루어졌다.송신기의 전력은 증가했고, 안테나는 셀센을 추가하여 추적을 가능하게 했으며, 로컬 발진기로서 RCA 955 도토리 트라이오드를 사용함으로써 수신 감도가 향상되었습니다.

개량된 제니트는 1940년 9월에 시연되었다.이를 통해 4000~7000m 상공에서 비행하는 항공기의 항속거리, 고도, 방위각을 최대 25km 거리에서 측정할 수 있는 것으로 나타났다.그러나 이러한 측정에 필요한 시간은 약 38초로 대공 포대에서 사용하기에는 너무 길었다.또 저각도 안테나에서는 지반사 간섭에 의한 데드존이 있었다.이 성능은 즉각적인 총기 소지에 대해서는 만족스럽지 않았지만, 소련 최초의 완전한 3좌표 무선 위치 시스템이었고, 미래 ^[48]시스템의 길을 보여주었다.

LEMO의 작업은 제니트에서 계속되었으며, 특히 루빈이라는 이름의 단일 안테나 시스템으로 변환하는 작업을 수행했습니다.그러나 이러한 노력은 1941년 6월 독일의 소련 침공으로 인해 중단되었다.잠시 후, 하르코프의 개발 활동은 극동으로 대피하라는 명령을 받았다.레닌그라드에서의 연구활동도 마찬가지로 ^[49]분산되었다.

자격을 갖춘 물리학자들과 엔지니어들의 8년간의 노력 끝에 소련은 완전히 개발되고 현장화된 레이더 시스템 없이 제2차 세계대전에 참전했다.

일본.

일본은 선원국으로서 일찍이 무선통신에 관심이 있었다.해상에서의 전쟁에서 무선전신을 처음 사용한 것으로 알려진 것은 1904년 러시아 제국함대를 격파한 일본 제국해군에 의한 포트 아서 전투였다.일찍이 항행과 군사 감시 모두에 사용하기 위한 무선 방향 탐지 장비에 관심이 있었다.1921년 제국 해군은 이 목적을 위한 뛰어난 수신기를 개발했고, 곧 대부분의 일본 군함이 이 장비를 갖추게 되었다.

제2차 세계대전 20년 동안 일본의 라디오 기술은 서구 국가들과 동등한 발전을 이루었습니다.그러나 이러한 진격을 군대에 전달하는 데는 종종 장애가 있었다.오랫동안, 일본인들은 자신들이 세계 어느 군대보다도 최고의 전투력을 가지고 있다고 믿어왔다.당시 정부를 장악하고 있던 군 수뇌부는 자신들이 만든 무기, 항공기, 함정만으로도 충분하다고 진심으로 느꼈고, 일본 육해군은 무적이었습니다.1936년, 일본은 나치 독일과 파시스트 이탈리아에 3국 협정에 가입했다.

기술 배경

일본의 고등교육기관, 특히 제국대학에서는 라디오 공학이 강했다.여기에는 학부 및 대학원 연구뿐만 아니라 이 분야의 학술 연구도 포함됩니다.특히 독일에 있는 외국 대학이나 학원과 특별한 관계를 맺어, 일본인 교사나 연구자가 해외 유학을 가는 일이 많다.

학술적 연구는 특정 용도보다는 기초 기술의 개선을 지향했다.마그네트론과 같은 고주파 및 고출력 발진기에 대한 상당한 연구가 있었지만, 이러한 장치의 적용은 일반적으로 산업 및 군사 연구자들에게 맡겨졌다.

1920~1930년대 일본에서 가장 유명한 라디오 연구자 중 한 명은 야기 히데츠구 교수였다.독일, 영국, 미국에서의 대학원 유학 후, 도호쿠 대학에 들어가, 고주파 통신용의 안테나나 발진기를 중심으로 연구.도호쿠 대학의 라디오 연구 작업의 요약은 ^[50]야기가 1928년에 발표한 학술 논문에 수록되었다.

야기의 첫 박사과정 학생 중 한 명인 우다 신타로와 공동으로 근본적으로 새로운 안테나가 등장했다.그것은 다수의 기생 요소(디렉터 및 리플렉터)를 가지고 있으며, Yagi-Uda 또는 Yagi 안테나로 알려지게 되었다.1932년 5월에 발표된 미국 특허는 RCA에 할당되었다.오늘날까지, 이것은 세계에서 가장 널리 사용되는 지향성 안테나입니다.

캐비티 마그네트론도 야기에게 흥미로웠다.이 HF(~10-MHz) 장치는 1921년 Albert W에 의해 발명되었습니다. 제너럴 일렉트릭(General Electric)의 Hull과 Yagi는 VHF 또는 심지어 UHF 지역에서도 작동할 수 있다고 확신했습니다.1927년, 야기의 초기 박사과정 학생 중 한 명인 오카베 킨지로(abe葉金吉郞)는 최종적으로 약 12cm(2.5GHz)의 파장으로 진동을 발생시키는 분할 양극 장치를 개발했다.

일본의 다른 대학이나 기관의 연구자들도 마그네트론 개발에 착수하여 스플릿 어노드 디바이스의 개선으로 이어졌습니다.도쿄 공업대학의 모리타 기요시씨, 토코쿠 대학의 이토 츠네오씨도 그 중 한 명이다.

일본 라디오 회사(JRC)의 나카지마 시게루는 이러한 장치의 상업적 가능성을 보고 의료용 유전 가열(Diathermy) 시장용 마그네트론의 개발과 그에 따른 매우 수익성 높은 생산을 시작했다.마그네트론에 대한 유일한 군사적 관심은 해군기술연구소(NTRI)의 이토 요지에 의해 나타났다.

NTRI는 1922년에 결성되어 1930년에 본격 가동되었습니다.도쿄 공업대학 근처인 도쿄 메구로에 위치한 일류 과학자, 엔지니어, 기술자들은 거대한 잠수함을 설계하는 것에서부터 새로운 무선관 제작까지 다양한 활동을 하고 있었다.레이더 전조가 모두 포함되었지만, 제국 해군의 수장이 이러한 성과를 받아들인 것은 아니었다.

1936년 이토 쓰네오(이토 요지와의 관계가 없음)는 10cm(3GHz)로 약 10W를 내는 8분할 양극 마그네트론을 개발했다.겉모습에 따라 다치바나(또는 오렌지 감귤류인 만다린)라고 이름 붙여졌다.이토 쓰네오 씨도 NTRI에 입사해 이토 요지와 함께 마그네트론 연구를 계속했다.1937년, 그들은 인접한 세그먼트(푸시 풀이라고 함)를 결합하는 기술을 개발하였고, 결과적으로 주파수 안정성, 즉 매우 중요한 마그네트론의 돌파구가 되었다.

1939년 초까지 NTRI/JRC는 수냉으로 500W의 전력을 생산할 수 있는 10cm(3GHz)의 안정적인 주파수 만다린형 마그네트론(M3)을 공동 개발했다.같은 기간 마그네트론은 0.7cm(40GHz)까지 작동하는 10개 및 12개의 공동으로 구축되었습니다.M3 마그네트론의 구성은 본질적으로 1940년 초 버밍엄 대학의 Boot와 Randall에 의해 개발된 마그네트론에서 사용된 것과 동일하며, 여기에는 끈이 달린 공동이 개선되었습니다.그러나 영국의 고출력 마그네트론과 달리 NTRI의 초기 장치는 수백 ^[51]와트만을 발생시켰다.

일반적으로 일본에는 이공계 능력이 부족하지 않았다.그들의 군함과 항공기는 분명히 높은 수준의 기술력을 보였다.그들은 마그네트론의 개발에서 영국을 앞섰고, 그들의 야기 안테나는 VHF 시스템의 세계 표준이었다.단순히 군 최고 지도자들이 무선 탐지 및 탐지 응용 프로그램인 종종 RRF(Radio Range Finder)가 어떤 방어적 역할에서도 가치가 있을 수 있다는 것을 인식하지 못했기 때문이다. 방어가 아닌 공격이 그들의 생각을 완전히 지배했다.

제국군

1938년, 일본전력(NEC)의 연구실 엔지니어가 고주파 송신기의 커버리지 테스트를 실시하고 있을 때, 신호가 급속히 퇴색했다.이는 항공기가 송신기와 수신기 사이의 선을 지날 때마다 발생했다.NEC 튜브부의 고바야시 마사츠구 매니저는, 이것이 직접 신호의 비트 주파수 간섭과 항공기에서 반사된 도플러 시프트 신호 때문이라고 인식했다.

고바야시 교수는 이 현상을 항공기 경보수단으로 사용할 수 있다고 육군과학연구소에 제안했다.육군은 무선 탐지 기술을 사용하기 위한 이전의 제안을 거부했지만, 이것은 쉽게 이해할 수 있는 방법에 기반을 두고 있고 군사적 가치를 입증하기 위해 개발 비용과 위험이 거의 필요하지 않기 때문에 호소력이 있었다.NEC는, Bi-static Doppler Interference Detector(BDID)라고 불리는 시스템을 개발하도록, 연구소의 Kinji Satake씨에게 할당했다.

시제품 시험용으로 최근 중국 연안을 따라 일본이 점령한 지역에 설치됐다.시스템은 4.0~7.5MHz(75~40m) 사이에서 운영되었으며, 다수의 넓은 간격의 방송국과 관련되었다. 이는 최대 500km(310mi) 거리에서 항공기의 존재를 탐지할 수 있는 라디오 화면을 형성했다.BDID는 1941년 초에 가동된 제국 육군의 최초의 무선 기반 탐지 시스템이다.

사타케 씨도 비슷한 시스템을 일본 본토를 위해 개발했습니다.정보 센터는 BDID 역의 운영자들로부터 구두 경고를 받았다. 이 구간은 보통 65km에서 240km(40~150mi) 사이이다.호밍의 취약점(군대에 대한 큰 두려움)을 줄이기 위해 송신기는 몇 와트의 전력만으로 작동합니다.원래는 더 나은 시스템이 나올 때까지 임시로 사용하려고 했지만, 그들은 전쟁 내내 계속 가동되었다.전쟁이 시작된 후에야 제국군은 레이더라고 ^[52]할 수 있는 장비를 갖추게 되었다.

제국 해군

1930년대 중반, 제국 해군의 기술 전문가들 중 일부는 항공기를 탐지하기 위해 무전기를 사용할 가능성에 관심을 갖게 되었다.상담을 위해 오사카제국대학 전파연구실장인 야기 교수에게 의뢰했다.야기는 반사된 신호에서 도플러 주파수 편이를 조사함으로써 이것이 이루어질 수 있다고 제안했다.

오사카 연구소에 이 기술의 실험 조사를 위한 자금이 제공되었다.스플릿 아노드 마그네틱론의 발명가이자 야기를 따라 오사카까지 온 오카베 킨지로씨가 이 대처를 주도했다.이론적 분석에 따르면 파장이 항공기 구조물의 크기와 거의 같으면 반사가 더 클 것으로 나타났다.따라서, 약간의 거리를 두고 떨어진 야기 안테나를 가진 VHF 송신기와 수신기가 실험에 사용되었습니다.

1936년, 오카베는 도플러 간섭법에 의해 지나가는 항공기를 성공적으로 검출했다.이것은 일본에서 처음으로 기록된 무선 항공기 검출 시연이다.이 성공으로 오카베의 연구 관심은 마그네트론에서 표적 탐지를 위한 VHF 장비로 바뀌었다.그러나 이것은 이렇다 할 자금 조달로 이어지지는 않았다.제국 해군의 최고위층은 이러한 목적을 위해 무전기를 사용하는 것이 적의 요격과 송신자의 존재를 밝히는 것보다 훨씬 더 중요하다고 믿었다.

역사적으로, 편대를 이룬 군함은 야간이나 안개 속에서 충돌을 피하기 위해 불빛과 경적을 사용했다.VHF 무선 통신과 방향 탐지의 새로운 기법도 사용될 수 있지만, 이러한 방법들은 모두 적의 요격에 매우 취약했습니다.NTRI에서 이토 요지는 마그네트론으로부터의 UHF 신호를 사용하여 적을 탐지할 수 있는 매우 좁은 빔을 생성할 수 있다고 제안했다.

충돌 회피를 위한 마이크로파 시스템의 개발은 1939년에 시작되었으며, 당시 제국 해군은 예비 실험을 위해 JRC에 자금을 제공했다.NTRI의 이토 요지와 JRC의 나카지마 시게루가 공동으로 주파수 변조 기능이 있는 3cm(10GHz) 마그네트론을 이용한 장치를 설계·제작했다.이 장비는 몇 킬로미터 떨어진 높은 구조물에서 반사되는 것을 감지하기 위한 시도로 사용되었다.이 실험은 마그네트론에서 나오는 전력이 매우 낮기 때문에 결과가 좋지 않았습니다.

초기 마그네트론은 16cm(1.9GHz)에서 작동하는 마그네트론으로 대체되었습니다.결과는 훨씬 좋아졌고, 1940년 10월, 그 장비는 약 10 km(6.2 mi) 떨어진 도쿄만에 있는 배로부터 선명한 메아리를 얻었다.일본 해군 고위 관리들이 군함에서 이 기술을 사용하는 것에 대한 약속은 아직 없었다.이 시기에는 더 이상의 조치가 취해지지 않았지만 1941년 말, 이 시스템은 제한된 용도로 채택되었다.

1940년 말, 일본은 독일을 방문하여 군사 기술 발전에 대한 정보를 교환하기 위해 두 개의 기술 사절단을 준비했다.이토 요지 사령관은 해군의 무선 응용 프로그램에 대한 관심을 대변했고, 사타케 킨지 중령은 육군을 위해 같은 일을 했다.수개월의 방문 기간 동안, 그들은 일부 기술에서는 제한적인 비밀 자료뿐만 아니라 상당한 일반 정보를 교환했지만, 무선 탐지 기술에 대해서는 거의 직접적으로 언급하지 않았다.어느 쪽도 마그네트론을 언급하지 않았지만 독일은 펄스 기술 사용을 공개하지 않았다.

해군참모부는 독일 기술거래소로부터 RDF를 이용한 영국의 사격 성공에 대한 정보보고를 받은 뒤 이를 뒤집고 펄스 전송 기술을 잠정 수용했다.1941년 8월 2일, 이토 요지가 귀국하기 전부터, 펄스 변조 레이더의 초기 개발에 자금이 할당되었다.NTRI의 하시모토 츄지 사령관이 이 활동을 개시했다.

4.2m(71MHz)에서 작동하며 약 5kW를 생산하는 프로토타입 세트가 충돌 기준으로 완성되었습니다.NTRI를 필두로 NEC와 일본방송공사의 연구소가 큰 공헌을 했다.일본 TV의 아버지로 불리는 NHK 실험방송국의 주임 엔지니어 다카야나기 겐지로씨는 특히 펄스 형성 및 타이밍 회로와 수신기 디스플레이를 빠르게 개발하는 데 도움이 되었다.1941년 9월 초, 시제품 세트가 처음 시험되었다; 그것은 97 km (60 mi)에서 단일 폭격기, 145 km (90 mi)에서 항공기의 비행을 탐지했다.

일본 최초의 전파 거리 측정기(RRF – 레이더)인 이 시스템은 Mark 1 Model 1로 지정되었다.NEC는 송신기와 펄스 변조기를, 재팬 빅터는 수신기와 관련 디스플레이를, 후지 일렉트릭은 안테나와 서보 드라이브를 제조하는 등 3개의 회사에 시리얼 생산을 계약했다.시스템은 3.0m(100MHz)에서 40kW의 피크 전력으로 작동했습니다.무광+형 리플렉터를 가진 다이폴 어레이는 송수신용 별도의 안테나에 사용되었습니다.

1941년 11월, 도쿄에서 약 100km(62mi) 떨어진 태평양 연안의 마을 치바현 가쓰우라시에 육상 조기 경보 시스템으로서 최초로 제조된 RRF가 가동되었습니다.대형 시스템으로 무게는 8,700kg(19,000파운드)에 가까웠다.탐지 범위는 단일 항공기의 경우 약 130km(81mi), ^[53]그룹의 경우 250km(160mi)였다.

네덜란드

네덜란드의 초기 무선 기반 탐지는 두 개의 독립된 노선을 따라 이루어졌다. 하나는 필립스사의 마이크로파 시스템이고 다른 하나는 군 ^[54]연구소의 VHF 시스템이다.

네덜란드 아인트호벤에 있는 Philips Company는 자사 제품과 관련된 기초 연구를 위해 Natuurkundig Laboratorium(NatLab)을 운영했습니다.NatLab의 연구원 Klaas Pheudus는 네 가지 ^[55]요소로 분할된 마그네트론을 개발했습니다.이 마그네트론을 이용한 통신 시스템을 개발하면서 C.H.J.A. 스탈은 포물선 송수신 안테나를 나란히 배치하여 송신을 테스트하고 있었는데, 둘 다 조금 떨어진 큰 판을 겨냥하고 있었다.마그네트론의 주파수 불안정성을 극복하기 위해 펄스 변조를 사용했습니다.그 판은 강한 신호를 반사한 것으로 밝혀졌다.

탐지 장치로서의 이 기능의 중요성을 인식한 NATLab은 Koninklijke Marine(네덜란드 왕립 해군)을 위한 데모를 준비했습니다.이것은 1937년에 Marsdiep에 있는 주요 해군 항구 입구를 가로질러 실시되었습니다.바다의 파도에 반사되어 목표함으로부터의 귀환이 가려졌지만, 해군은 충분히 감명을 받아 연구의 후원을 시작했다.1939년, 개량된 세트가 Wijk aan Zee에서 3.2km(2.0mi) 거리에서 선박을 탐지하는 것으로 시연되었습니다.

시제품 시스템은 Philips에 의해 구축되었고, Nederlandse Seintoestellen Fabriek(Philips 자회사)는 주요 항구를 보호하기 위한 경고 스테이션 체인을 구축하기 위한 계획을 시작했습니다.시제품의 일부 현장 테스트가 이루어졌지만 1940년 5월 10일 독일이 네덜란드를 침공하면서 프로젝트는 중단되었다.그러나 NAT Lab 내에서 작업은 ^[56]1942년까지 극비리에 계속되었습니다.

1930년대 초반, "죽음의 광선"이 개발될 것이라는 소문이 널리 퍼졌다.네덜란드 의회는 이 가능성을 조사하기 위해 G.J. 엘리아스 산하에 무기물리학 응용위원회를 설치했지만 위원회는 곧 죽음의 광선을 무시했다.그러나 위원회는 네덜란드 군대를 지원하기 위해 Laboratorium voor Fysike Ontwikkeling(LFO, 신체개발연구소)을 설립했습니다.

극비리에 운영되는 LFO는 발스도르프 평원에 위치한 Meetgebouw(측정 빌딩)라고 불리는 시설을 열었다.1934년 J.L.W.C. von Weiler는 LFO에 가입하여 S.G. Gratama와 함께 포병 ^[57]탐지용으로 사용되는 1.25m(240MHz) 통신 시스템에 대한 연구를 시작했습니다.

1937년, 이 시스템에 대한 테스트가 진행되는 동안 지나가는 새떼가 신호를 방해했다.이것이 항공기를 탐지하는 잠재적인 방법일지도 모른다는 것을 깨닫고, 전쟁 장관은 실험의 계속을 명령했다.Weiler와 Gratama는 서치라이트를 유도하고 대공포를 조준하는 시스템 개발에 착수했다.

실험적인 "전기청취장치"는 70cm(430MHz)에서 작동했으며 10kHz의 RPF에서 펄스 전송을 사용했다.공통 안테나를 허용하기 위해 송수신 차단 회로가 개발되었습니다.수신된 신호는 원형 시간 기준으로 CR 튜브에 표시되었습니다.이 세트는 1938년 4월 육군에 시연되었고 18km(11mi) 거리에서 항공기를 탐지했다.하지만 이 세트는 육군 전투조건의 혹독한 환경을 견디지 못해 거절당했다.

해군은 좀 더 수용적이었다.최종 개발을 위한 자금이 제공되었고 Max Stal이 팀에 추가되었다.비밀 유지를 위해 그들은 개발을 여러 부분으로 나누었다.송신기는 델프트 기술 대학에서, 수신기는 레이든 대학에서 제조되었습니다.J.J.A.의 개인 감독하에 10세트가 조립될 것이다.하즈메이저 파브릭 반 시그날라파라텐의 대표 샤겐 반 리웬입니다.

시제품의 피크 전력은 1kW였으며 10~20kHz PRF에 2~3μs의 펄스 길이를 사용했다.리시버는 아콘 튜브와 6MHz IF 스테이지를 사용한 슈퍼 헤테로다인 타입이었다.안테나는 3x3m 망사 스크린으로 뒷받침되는 16개의 반파장 쌍극자 4열로 구성됐다.조작자는 자전거 타입의 드라이브를 사용해 안테나를 회전시켰으며, 핸드 ^[58]크랭크를 사용해 입면도를 변경할 수 있었다.

여러 세트가 완성되었고, 한 세트는 1940년 5월 네덜란드가 독일에 함락되기 직전에 헤이그에 있는 말리벨드에서 가동되었다.그 세트는 전투 첫날 적기를 발견하는 등 잘 작동했다.포획을 방지하기 위해 운영 유닛과 시스템 계획이 파괴되었습니다.Von Weiler와 Max Staal은 분해된 두 세트를 싣고 마지막으로 떠날 수 있는 배 중 하나를 타고 영국으로 도망쳤다.나중에 그라타마와 반 리우웬도 영국으로 도망쳤다.

프랑스.

1927년, 프랑스 물리학자 카밀 구통과 에밀 삐에레는 자석론과 16cm까지 내려가는 파장을 발생시키는 다른 장치들로 실험을 했다.카밀의 아들 앙리 구통은 CSF(Compagnie généale de la télegraphie sans fil)에서 로버트 워넥과 함께 아버지의 마그네트론을 개선했다.

1934년, 마그네트론에 대한 체계적인 연구에 따라, 모리스 폰테가 이끄는 CSF의 연구 부서는 마그네트론에 ^[59]의해 생성된 초단파장의 연속적인 방사선을 사용하여 장애물을 감지하도록 설계된 장치에 대한 특허 출원을 제출했습니다.이것들은 여전히 CW 시스템이었고 검출을 위한 도플러 간섭에 의존했다.그러나 대부분의 현대 레이더와 마찬가지로 안테나는 함께 ^[60]배치되었다.이 장치는 거리와 방위각을 측정하고 있었지만, 나중에 화면에 나타난 레이더(1939년)처럼 직접적으로 측정하지는 않았다.그럼에도 불구하고, 이것은 센티미터 파장을 사용하는 작동 가능한 무선 탐지 장치의 첫 번째 특허였다.

이 시스템은 1934년 말 화물선 오리건호에서 80cm와 16cm 파장에서 작동하는 두 개의 송신기로 테스트되었다.해안선과 보트는 10~12해리 범위에서 탐지되었다.가장 짧은 파장이 최종 설계에 선택되었으며, 이 설계에서는 라이너 SS 노만디를 작동용으로 일찍 장착했습니다.

1937년 말, SFR의 모리스 엘리(Maurice Elie)는 펄스 변조 송신관을 개발했다.이를 통해 피크 전력은 500W에 가깝고 펄스 폭은 6μs인 새로운 16cm 시스템이 탄생했습니다.프랑스와 미국의 특허는 1939년 ^[61]12월에 출원되었다.이 시스템은 노만디호에서 해상 테스트를 할 계획이었지만 전쟁이 발발하면서 취소되었다.

동시에, 국립전파연구소(LNR, National Laboratory of Radio Electricité)의 피에르 다비드는 약 1미터 파장에서 반사된 무선 신호를 실험했다.1931년부터 그는 항공기가 신호에 간섭을 일으킨다는 것을 관찰했다.그 후 LNR은 barill electromagnétique(전자기장막)라고 불리는 검출 기술에 대한 연구를 시작했다.이것은 일반적인 침투 위치를 나타낼 수 있지만 방향과 속도를 정확하게 측정할 수는 없었다.

1936년, Défense Aérien du Territoire는 David의 전자장막을 시험했다.이 테스트에서 시스템은 들어오는 항공기의 대부분을 감지했지만 너무 많은 항공기가 놓쳤다.전쟁이 가까워질수록 항공기 탐지의 필요성이 심각해졌다.David은 펄스 시스템의 장점을 깨달았고 1938년 10월 12kW의 피크 펄스 출력을 가진 50MHz, 펄스 변조 시스템을 설계했습니다.이것은 ^[62]SADIR라는 회사가 만든 것입니다.

프랑스는 1939년 9월 1일 독일에 선전포고를 했고 조기경보 탐지 시스템이 크게 필요했습니다.SADIR 시스템은 툴롱 근처로 옮겨져 55km(34mi)까지 침입하는 항공기의 범위를 탐지하고 측정했다.SFR 펄스 시스템은 파리 근교에서 130km(81mi)의 범위에서 항공기를 탐지했다.하지만, 독일의 진격은 압도적이었고, 긴급 조치가 취해져야만 했다; 프랑스가 단독으로 레이더를 개발하기에는 너무 늦었고, 그녀의 돌파구는 그녀의 동맹국들과 공유하기로 결정되었다.

1940년 중반 파리 CSF 연구소의 Maurice Ponte는 SFR(위 참조)의 Henri Gutton이 설계한 캐비티 마그네트론을 영국 Wembley의 GEC 연구소에 선보였다.이 마그네트론은 16cm의 파장에서 펄스 작동하도록 설계되었습니다.Boots 및 Randall magnetron(위의 영국 기여 참조)과 같은 다른 마그네트론 설계와는 달리, 이 튜브는 1kW의 피크 출력의 산화물 코팅 캐소드를 사용하여 짧은 파장에서 고출력 펄스를 생성하는 솔루션이 산화물 캐소드라는 것을 증명했습니다. 이는 영국과 미국의 저항을 벗어나는 문제였습니다.몇 년 동안 일했어요1946년 초기 레이더 개발에 대한 리뷰에서 에릭 메고는 이 사건의 중요성을 강조했다. "이는 실질적으로 모든 후속 펄스 송신파에서 산화물 음극의 사용의 시작점이었고 따라서 영국 레이더에 중요한 기여를 했다.그 날짜는 1940년 5월 8일이었다.^[63]이 마그네트론의 조정된 버전은 1940년 8월까지 최대 출력 10kW에 도달했습니다.그것은 1940년 티자드 대표단이 미국으로부터 영국이 그녀의 연구 개발 작업의 모든 군사적 잠재력을 이용하는데 필요한 자원을 얻기 위해 만든 협상에서 선의의^[64] 표시로 미국인들에게 건네진 모델이었다.

이탈리아

굴리엘모 마르코니는 이탈리아에서 무선 기반 탐지 기술에 대한 연구를 시작했다.1933년 이탈리아 회사와 함께 로마를 가로지르는 600MHz 통신 링크 실험에 참여하던 중, 그는 이동 경로에 인접한 물체로 인해 발생하는 전송 장애에 주목했다.이것은 그가 라디오에코메트로라고 부르는 330MHz(0.91-m) CW 도플러 검출 시스템의 Cornegliano에 있는 그의 연구실에서 개발로 이어졌다.송신기와 수신기에서 모두 바크하우젠-쿠르츠 튜브가 사용되었습니다.

1935년 5월, 마르코니는 파시스트 독재자 베니토 무솔리니와 군 참모진에게 그의 시스템을 시연했지만, 군사용으로 사용하기에 출력력이 부족했다.마르코니의 시연은 상당한 관심을 불러일으켰지만, 그의 기구로 이루어진 것은 거의 없었다.

무솔리니는 무선 기반 탐지 기술을 더욱 발전시키라고 지시했고, 그것은 Regio Istituto Elettrotecnico e delle Comunicazioni (RIEC, 왕립 전기 통신 연구소)에 배정되었다.RIEC는 1916년 리보르노에 있는 이탈리아 해군 사관학교 캠퍼스에서 설립되었습니다.아카데미 물리 및 무선 기술 강사 우고 티베리오 중위가 ^[65]파트타임으로 프로젝트를 이끌게 되었다.

Tiberio는 텔레메트로 라디오포니코 델 리블라토레(RDT, Radio-Detector Telemetry)라고 불리는 실험 장비 개발에 대한 보고서를 준비했다.1936년 중반에 제출된 보고서에는 나중에 레이더 범위 방정식으로 알려진 것이 포함되어 있었다.작업이 진행되었을 때,^[66] RIEC에서 마이크로파로 연구를 해 온 민간 물리학 강사 Nello Kararara가 RDT 송신기 개발을 담당하도록 추가되었다.

1936년 말 이전에 티베리오와 카라라는 최초의 이탈리아 RDT 시스템인 EC-1을 시연했다.이것은 단일 포물선 실린더 안테나와 함께 200MHz(1.5m)에서 작동하는 FM 송신기를 가지고 있었습니다.송신 신호와 도플러 시프트 반사 신호를 혼합해 검출해, 가청음을 발생시켰다.

EC-1은 범위 측정을 제공하지 않았다. 이 기능을 추가하기 위해 1937년에 펄스 시스템 개발이 시작되었다.Alfeo Brandimarte 선장은 그룹에 합류하여 최초의 펄스 시스템인 EC-2를 주로 설계했습니다.이는 175MHz(1.7m)에서 작동했으며 다수의 등상 쌍극자로 만든 단일 안테나를 사용했다.감지된 신호는 오실로스코프에 표시되도록 설계되었습니다.많은 문제가 있었고, 시스템은 테스트 단계에 도달하지 못했습니다.

그 후, 보다 높은 전력과 동작 주파수를 개발하는 작업에 착수했습니다.카라라는 FIVRE사와 협력하여 마그네트론 같은 장치를 개발했다.이것은 공명 공동에 연결된 한 쌍의 트라이오드로 구성되었으며 425MHz(70cm)에서 10kW를 생성했습니다.그것은 두 가지 버전의 EC-3를 설계하는데 사용되었는데 하나는 선상용이고 다른 하나는 해안 ^[67]방어용이다.

독일에 합류한 이탈리아는 1940년 6월 제2차 세계대전에 RDT 없이 참전했다.EC-3의 브레드보드는 아카데미 건물 꼭대기에서 제작되어 테스트되었지만, 전쟁의 직접적인 지원이 우선되었기 때문에 대부분의 RDT 작업은 중단되었다.

다른이들

1939년 초, 영국 정부는 극비 RDF(레이더) 기술에 대한 브리핑과 시연을 위해 기술적으로 가장 진보된 영연방 국가의 대표자들을 영국을 방문하도록 초대했다.이를 바탕으로 1939년 9월까지 호주, 캐나다, 뉴질랜드, 남아프리카공화국에서 RDF 개발이 시작되었다.또한, 이 기술은 전쟁 초기 헝가리에서 독자적으로 개발되었습니다.

호주에서는 시드니 대학에서 과학 및 산업 연구 위원회 산하에 방사선 물리학 연구소가 설립되었습니다. John H. Piddington은 RDF 개발을 담당했습니다.첫 번째 프로젝트는 호주 육군을 위한 200MHz(1.5m)의 해안 방어 시스템이었다.ShD로 지정된 이 시스템은 1941년 9월에 처음 테스트되어 17개의 포트에 설치되었습니다.일본의 진주만 공격 이후 호주 공군은 긴급히 공중경보 시스템이 필요했고 피딩턴 팀은 ShD를 근거로 5일 만에 AW 마크 I을 조립했다.그것은 1942년 2월 19일 호주가 일본의 첫 공격을 받았을 때 노던 준주의 다윈에 설치되고 있었다.잠시 후, 그것은 LW-AW Mark II라는 경량 수송용 버전으로 개조되었다. 이것은 호주군과 미군이 남태평양의 ^[68]초기 섬 상륙에서 사용했다.

캐나다의 초기 RDF 개발은 캐나다 국립연구회의 라디오 섹션에서 이루어졌다.상업적인 부품을 사용하고 영국으로부터 더 이상의 도움 없이 존 태스커 헨더슨은 영국 해군이 핼리팩스 항구의 입구를 보호하기 위한 해상 경계 시스템인 나이트 워치맨을 개발하는 데 팀을 이끌었다.1940년 7월에 성공적으로 테스트된 이 세트는 200MHz(1.5m)에서 작동하며 펄스 길이 0.5μs의 1kW 출력을 가지며 비교적 작은 고정 안테나를 사용했습니다.그 뒤를 이어 선상세트로 지정된 지표면 경고 1차 캐나다선(SW1C)이 운행실 내 쉐보레 스티어링 휠을 사용하여 안테나를 손으로 회전시켰다.SW1C는 1941년 5월 중순 해상에서 처음 시험됐지만 영국 해군의 271형 함재레이더에 비해 성능이 너무 떨어져 결국 캐나다 해군이 SW1C ^[69]대신 영국 271을 채택했다.

캐나다 육군의 해안 방어용으로 나이트워치맨과 유사한 송신기가 장착된 200MHz 세트가 개발됐다.CD로 지정된 그것은 70피트(21미터) 높이의 나무 탑 꼭대기에 크고 회전하는 안테나를 사용했다.CD는 1942년 ^[70]1월에 가동되었다.

Ernest Marsden은 영국에서 열린 브리핑에서 뉴질랜드를 대표하여 RDF 개발을 위한 두 개의 시설을 설립했습니다.하나는 웰링턴 중앙 NZ 우체국 라디오 섹션과 다른 하나는 크라이스트처치에 있는 캔터베리 대학 칼리지입니다.찰스 N왓슨 먼로는 웰링턴에서 육상 및 공중 세트의 개발을 주도했고 프레드릭 W. G. 화이트는 크라이스트처치에서 선상 세트의 개발을 주도했다.

1939년 말 이전에 웰링턴 그룹은 기존의 180MHz(1.6m), 1kW 송신기를 2-μs 펄스를 생성하기 위해 변환하고 최대 30km에서 대형 선박을 탐지하기 위해 테스트했습니다. 이것은 CW(해안 감시)로 지정되었습니다.비슷한 세트의 대표 CD(Coast Defense)는 디스플레이를 위해 CRT를 사용하고 수신 안테나에 로브 스위칭이 있었다.이것은 1940년 후반에 웰링턴에 배치되었다.부분적으로 완성된 ASV 200MHz 세트는 Marsden에 의해 영국에서 가져왔고, Wellington의 다른 그룹은 이것을 로열 뉴질랜드 공군을 위한 세트로 만들었습니다; 이것은 1940년 초에 처음 비행되었습니다.크라이스트처치에서는 직원이 적어 작업이 느려졌지만 1940년 7월 430MHz(70cm) 5kW 세트가 테스트됐다.1941년 8월부터 영국 해군은 선박경보(SW)와 선박경보(SWG) 두 종류를 실전배치했다.제2차 ^[71]세계대전 중 뉴질랜드에서 개발된 것은 모두 44종이다.

1939년 영국에서 열린 회의에는 남아프리카공화국의 대표가 없었지만 9월 중순 어니스트 마스든이 배를 타고 뉴질랜드로 돌아오자 바질 F. J. 숀랜드가 배에 올라 사흘간의 브리핑을 받았다.번개의 세계적 권위자이자 비트워터스랜드 대학의 지구물리학 버나드 가격 연구소 소장인 숀랜드는 즉시 아마추어 무선 부품과 번개 감시 장비를 사용하여 RDF 개발에 착수했다.JB(요하네스버그의 경우)로 지정된 90MHz(3.3m) 500W 모바일 시스템은 시작 두 달 만인 1939년 11월에 테스트되었습니다.시제품은 1939년 말 이전에 더반에서 운용되어 최대 80km의 거리에서 선박과 항공기를 탐지했으며, 다음 해 3월까지 남아프리카 ^[72]방위군의 대공여단에 의해 실전 배치되었다.

헝가리에서는 부다페스트 공과대학의 물리학과 교수이자 라디오 및 전기 제조 회사인 Egysült Izolampa(IZO)의 연구 책임자를 역임했습니다.1942년 후반, IZHO는 국방부 장관으로부터 무선 위치 확인 시스템(라디오로카시오, 레이더)을 개발하라는 지시를 받았다.펄스 전송에 대한 정보를 얻기 위해 전리층 측정에 관한 저널 페이퍼를 사용하여, 베이는 기존의 통신 하드웨어 주변에 사스(Eagle)라고 불리는 시스템을 개발했습니다.

Sas는 120MHz(2.5m)에서 작동하며 별도의 송수신 다이폴 어레이가 부착된 실내에 있었습니다. 어셈블리는 모두 회전식 플랫폼에 있었습니다.공개된 기록에 따르면, 이 시스템은 1944년 야노스산 정상에서 시험되었고 범위는 "500km 이상"이었다.다른 장소에 두 번째 SAS를 설치했다.어느 쪽의 SAS 인스톨도 통상적인 서비스 상태였던 것은 아닙니다.전쟁이 끝난 후, 베이는 수정된 사스를 사용하여 성공적으로 ^[73]달에서 신호를 튕겨냈다.

제2차 세계 대전 레이더

1939년 9월 제2차 세계대전이 시작되었을 때, 영국과 독일은 무선 항해에 대한 서로의 지속적인 노력과 대응책인 "빔 전투"에 대해 알고 있었다.또, 양국은, 무선 베이스의 검출과 추적에 있어서의 상대국의 발전에 대해, 대체로 알고 있고, 깊은 관심을 가지고 있어, 자국의 장비에 관한 스파이 활동이나 허위 유출에 적극적으로 임하고 있었다.영국 전투 당시, 양측은 통합 방공 능력의 일환으로 사거리 및 방향 탐지 장치(레이더)와 관제소를 배치하고 있었다.하지만, 독일의 Funkmessgerét(무전 측정 장치) 시스템은 공격적 역할을 지원할 수 없었고, 따라서 아돌프 히틀러의 지원을 받지 못했다.또한, Luftwaffe는 영국군 방공 능력의 일부로서 영국군 사거리 및 방향 탐지(RDF) 기지들의 중요성을 충분히 인식하지 못하여 실패의 원인이 되었다.

영국과 독일이 항공기의 탐지 및 추적을 위한 무선 사용에 있어서 전쟁 전 진보를 주도했지만, 미국, 소련, 그리고 일본에서도 발전이 있었다.이들 국가의 전시체제는 요약될 것이다.RADAR(Radio Detection And Ranging용 레이더)라는 약자는 1940년 미 해군에 의해 만들어졌고, 곧 "레이더"라는 후속 명칭이 널리 사용되었다.XAF와 CXAM 서치 레이더는 해군 연구소에서 설계되었으며, RCA가 제작한 미국 함대 최초의 운용 레이더였다.

프랑스가 나치에 막 넘어갔고 영국이 마그네트론을 대규모로 개발할 돈이 없을 때, 처칠은 헨리 티자드 경이 그들의 재정과 산업적인 도움의 대가로 마그네트론을 미국인들에게 제공해야 한다는 것에 동의했다.영국 런던 웸블리 소재 General Electric Company Research Laboratories가 만든 초기 6kW 버전은 1940년 9월 미국 정부에 제공되었습니다.영국의 마그네트론은 그 당시 최고의 미국 송신기보다 천 배 더 강력했고 정확한 ^[74]펄스를 만들어냈다.당시 미국에서 가장 강력한 등가 마이크로파 생산기(클라이스트론)의 전력은 10와트에 불과했습니다.캐비티 마그네틱론은 제2차 세계대전 당시 마이크로파 레이더 장비에서 널리 사용되었으며, 종종 연합군의 레이더가 독일과 일본 레이더에 비해 상당한 성능 우위를 보였으며, 따라서 전쟁의 결과에 직접적인 영향을 미친 것으로 알려져 있다.이것은 나중에 유명한 역사학자 제임스 피니 백스터 3세에 의해 "우리 ^[75]해안에 가져온 가장 귀중한 화물"으로 묘사되었다.

벨 전화 연구소는 Tizard 미션에 의해 미국으로 배달된 마그네트론에서 생산 가능한 버전을 만들었고, 1940년 말 이전에 Massachusetts Institute of Technology의 캠퍼스에 이 마그네트론을 이용한 다양한 종류의 레이더를 개발하기 위해 방사선 연구소가 설치되었다.1941년 초까지 휴대용 센티미터 공중 레이더가 미국과 영국의 ^[74]항공기에서 시험되었다.1941년 말, 영국의 전기통신 연구 기관은 코드네임 H2S로 명명된 혁신적인 공중 지상 지도 레이더를 개발하기 위해 마그네트론을 사용했습니다.H2S 레이더는 부분적으로 Alan Blumlein과 Bernard Lovell에 의해 개발되었다.미국과 영국이 사용하는 마그네트론 레이더는 U보트의 잠망경을 포착할 수 있다.

전후 레이더

레이더 개발의 큰 폭증에 자극이 된 제2차 세계대전은 1945년 5월 연합군과 독일군 사이에 끝났고, 일본은 8월에 그 뒤를 이었다.이로써 독일과 일본의 레이더 활동은 수년간 중단됐다.다른 나라들, 특히 미국, 영국, 구소련에서는 정치적으로 불안정한 전후 몇 년 동안 군사용 레이더가 계속 개선되었다.사실, 이 세 나라는 모두 독일에서 온 과학자들과 기술자들을 무기 프로그램에 참여시키기 위해 상당한 노력을 기울였다; 미국에서는, 이것은 페이퍼클립 작전이었다.

전쟁이 끝나기도 전에 레이더와 밀접하게 관련된 기술의 비군사적 응용을 위한 다양한 프로젝트가 시작되었다.미 육군 공군과 영국 공군은 레이더로 항공기 착륙을 다루는데 있어 전시의 진전을 이루었고, 이는 민간 부문으로 급속히 확대되었다.전파 천문학 분야는 관련 기술 중 하나였습니다; 비록 전쟁 전에 발견되었지만, 그것은 1940년대 후반에 전 세계의 많은 과학자들이 레이더 경험을 바탕으로 새로운 경력을 쌓으면서 즉시 번성했습니다.

전후 레이더에서 매우 중요한 네 가지 기술은 1940년대 후반에서 1950년대 초에 발전되었다: 펄스 도플러, 단펄스, 단계적 배열, 합성 조리개; 처음 세 가지는 알려져 있었고 전시 개발 중에 사용되기도 했지만, 나중에 발전되었다.

• 펄스 도플러 레이더(흔히 이동 대상 표시(MTI)라고도 함)는 표적에서 도플러 시프트 신호를 사용하여 ^[76]잡동사니가 있는 상태에서 이동 대상을 더 잘 탐지합니다.
• 모노펄스 레이더(일명 동시 로빙)는 1943년 NRL에서 로버트 페이지에 의해 고안되었다.이를 통해 시스템은 단일 펄스로부터 오차 각도 정보를 도출하여 추적 ^[77]정확도를 크게 향상시킵니다.
• 단계별 배열 레이더는 대형 안테나의 여러 세그먼트를 개별적으로 제어하여 빔의 방향을 신속하게 지정할 수 있습니다.따라서 빔 방향을 한 지점에서 다른 지점으로 변경하는 데 필요한 시간이 크게 단축되어 전체 ^[78]감시를 유지하면서 여러 대상을 거의 동시에 추적할 수 있습니다.
• 합성자세레이더(SAR)는 1950년대 초 Goodyear Aircraft Corporation에서 발명되었다.항공기에 탑재된 비교적 작은 단일 안테나를 사용하여 SAR는 각 펄스의 리턴을 결합하여 훨씬 큰 안테나에서 얻은 것과 동등한 고해상도 지형 이미지를 생성합니다.SAR는 특히 매핑 및 원격 ^[79]감지 분야에서 광범위하게 사용됩니다.

디지털 컴퓨터의 초기 응용 프로그램 중 하나는 대형 위상 배열 안테나의 요소에서 신호 위상을 전환하는 것이었습니다.소형 컴퓨터가 등장함에 따라, 이것들은 레이더 성능을 향상시키기 위한 알고리즘을 이용한 디지털 신호 처리에 빠르게 적용되었다.

제2차 세계대전 이후 수십 년 동안 레이더 시스템과 응용 분야의 다른 발전은 여기에 포함하기에는 너무 많다.다음 섹션은 대표적인 샘플을 제공하기 위한 것입니다.

군용 레이더

미국에서는 MIT의 Rad Lab이 1945년 말에 공식적으로 문을 닫았다.해군연구소(NRL)와 육군 에반스신호연구소는 센티미터 레이더 개발을 위한 새로운 활동을 계속했다.1946년 육군에서 분리된 미 공군(USAF)은 매사추세츠주 핸스컴필드에 있는 캠브리지연구센터(CRC)에서 레이더 연구를 집중했다.1951년 MIT는 CRC와의 공동 개발을 위해 링컨 연구소를 열었다.벨 전화 연구소는 주요 통신 업그레이드에 착수했지만, 나이키 방공 프로그램을 위해 육군을 레이더로 계속 감시했다.

영국에서는 RAF의 전기통신연구기관(TRE)과 육군의 레이더연구개발기관(RDE)이 모두 우스터셔의 맬번에서 감소된 수준으로 지속되었다가 1953년에 레이더연구기관(Radar Research Assistration)을 결성하였다.1948년, 영국 해군의 모든 무선 및 레이더 R&D 활동이 합쳐져 햄프셔 주 포츠머스 근처에 위치한 애드미럴티 신호 및 레이더 기구가 결성되었습니다.소련은 전쟁으로 황폐해졌지만 레이더를 포함한 새로운 무기 개발에 즉시 착수했다.

제2차 세계대전 이후의 냉전 기간 동안, 전투의 1차 "축"은 미국과 소련 사이에 놓여졌다.1949년까지, 양측은 폭격기에 의해 핵무기를 운반하게 되었다.공격에 대한 조기 경고를 제공하기 위해 두 회사 모두 점점 더 멀리 떨어진 곳에 정교해지는 거대한 레이더 네트워크를 배치했습니다.서구에서는 1950년대 초 캐나다 전역에 배치된 피네트리 선이 최초로 동부와 서부 해안의 선박과 석유 플랫폼에 레이더 피켓으로 뒷받침되었다.

Pinetree Line은 처음에 빈티지 펄스 레이더를 사용하였고 곧 Mid-Canada Line(MCL)으로 보완되었다.소련의 기술 향상에 의해 이 라인은 불충분하게 되어, 25,000명이 참여한 건설 프로젝트에서는 1957년에 원거리 조기 경보선(DEW Line)이 완성되었습니다.알래스카에서 배핀 섬까지 뻗어 있고 9천700km를 커버하는 DEW 라인은 AN/FPS-19의 고출력 펄스형 L-밴드 레이더를 갖춘 63개의 스테이션으로 구성되었으며, 가장 많은 스테이션은 AN/FPS-23 펄스 도플러 시스템으로 보강되었다.소련 부대는 1957년 8월 첫 대륙간탄도미사일(ICBM)을 시험했고, 몇 년 만에 조기경보 역할은 거의 모든 것이 더 유능한 DEW 라인으로 넘어갔다.

미국과 소련은 핵탄두를 장착한 ICBM을 보유했고, 각각 주요 탄도미사일(ABM) 시스템 개발에 착수했다.소련에서는 이것이 Fakel V-1000이었고, 이를 위해 그들은 강력한 레이더 시스템을 개발했다.이는 결국 나토가 지정한 캣하우스, 도그하우스, 암탉하우스로 레이더 지원을 받아 A-35 탄도미사일 시스템으로 모스크바 주변에 배치됐다.

1957년, 미 육군은 나이키-X라고 불리는 ABM 시스템을 처음 도입했다; 이것은 여러 개의 이름을 거쳐 결국 세이프가드 프로그램이 되었다.이를 위해, 장거리 주변 획득 레이더(PAR)와 단거리, 보다 정밀한 미사일 사이트 레이더(MSR)^[80]가 있었다.

PAR는 한쪽 면이 북쪽으로 25도 경사진 높이 39m의 핵 경화 건물에 수용됐다.여기에는 단계별 어레이 송수신에서 분리된 6,888개의 안테나 요소가 포함되어 있습니다.L-밴드 송신기는 128개의 장수명 이동파관(TWT)을 사용했는데, 이는 Megwatt 범위의 힘을 합친 것이다. PAR는 1,800마일 (2,900km)의 거리에서 대기권 밖에서 날아오는 미사일을 탐지할 수 있었다.

MSR은 80피트(24m)의 잘린 피라미드 구조로 되어 있으며, 각 면에는 직경 13피트(4.0m)의 위상 배열 안테나가 장착되어 있으며, 송수신 양쪽에 사용되는 5,001개의 어레이 요소가 포함되어 있습니다.S 대역에서 작동하면서 송신기는 각각 메가와트 수준의 전력을 가진 병렬로 기능하는 두 개의 카이스트론을 사용했습니다.MSR은 최대 480km(300마일) 거리에서 목표물을 획득하여 모든 방향에서 목표물을 검색할 수 있습니다.

노스다코타의 그랜드포크스 AFB 인근에 있는 미니트맨 ICBM 미사일 사일로를 방어하기 위한 세이프가드 기지 1개가 1975년 10월 최종 완공됐지만 미 의회는 하루 만에 모든 자금 지원을 철회했다.이후 수십 년 동안, 미 육군과 공군은 다양한 대형 레이더 시스템을 개발했지만, 오랫동안 근무해 온 BTL은 1970년대에 군사 개발 작업을 포기했다.

미 해군이 개발한 최신 레이더는 AN/SPY-1이다. 1973년에 처음 실전 배치된 이 S-밴드 6MW 시스템은 여러 가지 변형을 거쳐 이지스 전투 시스템의 주요 구성요소이다.자동검출 및 추적시스템으로서 4개의 보완적인 3차원 수동 전자스캔 어레이 안테나를 사용하여 컴퓨터 제어되어 반구 커버리지를 제공한다.

가시선 전파와 함께 이동하는 레이더 신호는 일반적으로 가시적인 수평선에 의해 제한된 지상 목표물까지의 범위가 약 16km(10마일) 미만입니다.공중 목표물은 더 넓은 거리에서 지상 레이더로 탐지할 수 있지만, 기껏해야 수백 마일 정도일 것이다.무선통신이 시작된 이래로 적절한 주파수(3~30MHz)의 신호는 전리층에서 "버킹"되어 상당한 거리에서 수신될 수 있다는 것이 알려져 왔다.장거리 폭격기와 미사일이 등장함에 따라 레이더에 광범위한 조기경보를 할 필요가 있었다.1950년대 초, 해군 연구소의 한 팀이 이 목적을 위해 OTH 레이더를 고안했다.

표적을 다른 반사와 구별하기 위해 위상 도플러 시스템을 사용해야 했다.저소음 증폭기가 있는 매우 민감한 수신기를 개발해야 했습니다.타깃으로 가는 신호와 돌아오는 신호는 네 번째 전력까지 상승하는 범위에 비례하는 전파 손실이 있었기 때문에 강력한 송신기와 큰 안테나가 필요했다.데이터를 분석하려면 상당한 기능을 갖춘 디지털 컴퓨터가 필요했다.1950년, 그들의 첫 번째 실험 시스템은 케이프 커내버럴에서 600마일(970km) 떨어진 로켓 발사와 2,700km 떨어진 네바다에서 발생한 핵 폭발로 인한 구름을 탐지할 수 있었다.

1970년대 초, 코브라 미스트라는 이름의 미국과 영국의 공동 프로젝트는 서부 소련 상공에서 항공기와 미사일 발사를 탐지하기 위해 영국의 Orfordness에서 10MW의 OTH 레이더를 사용했다.US-USSR ABM 협정 때문에, ^[81]이것은 2년 이내에 폐기되었습니다.같은 시기에 소련도 비슷한 시스템을 개발 중이었고, 이는 2,500km(1,600마일) 상공에서 미사일 발사를 성공적으로 탐지했다.1976년에 이르러, 이것은 Duga(영어로는 Arc)라는 이름의 운영 시스템으로 성숙되었지만, 서양의 정보기관에서는 Steel Yard로 알려졌으며, 라디오 아마추어들과 그 간섭으로 어려움을 겪는 사람들에 의해 우드페커라고 불렸다. 이 송신기는 ^[82]10MW의 위력을 가지고 있는 것으로 추정되었다. 호주, 캐나다, 프랑스도 Oth 레이더 시스템을 개발했다.

조기경보 기능을 갖춘 인공위성의 등장으로 군은 OTH 레이더에 대한 관심을 대부분 잃었다.그러나 최근 이 기술은 해상 정찰 및 마약 집행과 같은 애플리케이션에서 해양 선박을 탐지하고 추적하기 위해 다시 활성화되었습니다.

대체 기술을 사용하는 시스템도 수평 초과 탐지를 위해 개발되었습니다.회절에 의해 전자 표면파가 물체 후면에 산란되어 고출력 전송과는 반대 방향으로 검출할 수 있다.OTH-SW (표면파를 위한 SW)라고 불리는 러시아는 일본해를 감시하기 위해 그러한 시스템을 사용하고 있고, 캐나다는 해안 감시 시스템을 가지고 있다. 일본해

민간 항공 레이더

전후 몇 년 동안 항공 교통 관제(ATC)의 혁명적인 발전, 즉 레이더의 도입이 시작되었습니다.1946년, 민간 항공국은 민간 비행을 통제하기 위한 실험용 레이더탑을 공개했다.1952년, CAA는 접근과 출발 제어를 위해 레이더를 처음으로 일상적으로 사용하기 시작했다.4년 후, ATC 경로에서 사용할 장거리 레이더를 대량 주문했다. 이 레이더는 200해리(370km) 이내에서 항공기를 볼 수 있는 더 높은 고도에서 사용할 수 있다.1960년에는 특정 지역을 비행하는 항공기에 항공기를 식별하고 레이더 성능을 개선하는 데 도움이 되는 레이더 트랜스폰더를 장착해야 했다.1966년 이후, 이 책임 기관은 연방 항공청(FAA)으로 불리고 있다.

터미널 레이더 접근 제어 장치(TRACON)는 일반적으로 대형 공항 근처에 위치한 ATC 시설이다.미국 공군에서는 RAPCON(레이더 접근 제어), 미국 해군에서는 RATCF(레이더 항공 교통 제어 시설)로 알려져 있습니다.일반적으로 TRACON은 10,000 ~ 15,000피트(3,000 ~ 4,600m)의 고도에서 공항 반경 30 ~ 50해리(56 ~ 93km) 이내에 있는 항공기를 통제한다.이것은 1개 이상의 공항 감시 레이더(ASR-8, 9 및 11, ASR-7은 사용되지 않음)를 사용하여 몇 초마다 한 번씩 하늘을 훑습니다.이러한 1차 ASR 레이더는 일반적으로 ATCBI-5, Mode S 또는 MSSR 유형의 2차 레이더(Air Traffic Radar Beacon Inquirator, ATCBI)와 쌍을 이룬다.1차 레이더와 달리, 2차 레이더는 지상으로부터의 질문을 받고 항공기 ID와 항공기 고도를 포함한 적절한 디지털 코드로 응답하는 항공기 기반 트랜스폰더에 의존한다.이 원칙은 군사 IFF 식별 아군 또는 적군과 유사합니다.보조 레이더 안테나 어레이는 레이더 사이트의 기본 레이더 접시에 장착되며, 둘 다 분당 약 12회전 속도로 회전합니다.

디지털 공항 감시 레이더(DASR)는 구형 아날로그 시스템을 디지털 기술로 대체하는 새로운 TRACON 레이더 시스템입니다.이러한 레이더의 민간 용어명은 ASR-9 및 ASR-11이며, 군에서는 AN/GPN-30을 사용합니다.

ASR-11에는 2개의 레이더 시스템이 포함되어 있습니다.프라이머리는 25kW의 펄스 파워를 가진 S밴드(~2.8GHz) 시스템입니다.목표 항공기의 3D 추적 기능을 제공하고 강우 강도도 측정합니다.세컨더리는 피크 전력 약 25kW의 P밴드(~1.05GHz) 시스템입니다.트랜스폰더 세트를 사용하여 항공기를 조회하고 운영 데이터를 수신합니다.두 시스템의 안테나는 높은 ^[83]탑 위에서 회전합니다.

기상 레이더

제2차 세계 대전 동안, 군사 레이더 운영자들은 비, 눈, 진눈깨비와 같은 기상 요소 때문에 되돌아오는 메아리의 소음을 알아챘다.전쟁 직후 군사과학자들은 민간인 생활로 돌아가거나 군대에서 계속 활동하며 이러한 메아리의 활용을 위한 그들의 연구를 추구했다.미국에서는 처음에는 공군 그룹의 데이비드 아틀라스가,^[84] 나중에는 MIT에서 최초의 운용 기상 레이더를 개발했습니다.캐나다에서는 J.S. 마샬과 R.H. 더글라스가 몬트리올에서 "스톰 웨더^[85] 그룹"을 결성했다.마샬과 그의 박사과정 학생인 월터 파머는 위도 비의 중간중간 낙하 크기 분포에 대한 연구로 잘 알려져 있는데, 이는 주어진 레이더 반사율과 지상에 물이 떨어지는 속도를 연관짓는 Z-R 관계를 이해하게 됩니다.영국에서는 레이더 에코 패턴과 성층비, 대류운과 같은 기상 요소를 연구하기 위한 연구가 계속되었고, 1~10 센티미터의 다양한 파장의 가능성을 평가하기 위한 실험이 이루어졌다.

1950년과 1980년 사이에 강수 위치와 강도를 측정하는 반사율 레이더는 전 세계 기상청에 의해 만들어졌다.미국에서는 기상 관측을 제공하고 폭풍에 접근하는 것을 통지하는 특정한 임무를 가지고 1870년에 설립된 미국 기상국이 최초의 기상 레이더 중 하나인 WSR-1(Weather Surveillance Radar-1)을 개발했다.이것은 기상국이 해군으로부터 입수한 AN/APS-2F 레이더를 변형한 것이다.WSR-1A, WSR-3 및 WSR-4도 이 ^[86]레이더의 변형입니다.그 뒤를 이어 WSR-57(Weather Surveillance Radar – 1957년)은 국가 경보망을 위해 특별히 설계된 최초의 기상 레이더였다.진공관을 기반으로 한 제2차 세계 대전 기술을 사용하여, 거친 반사율 데이터만 제공했을 뿐 속도 정보는 제공하지 않았다.2.89GHz(S-밴드)로 작동하며 최대 출력은 410kW, 최대 범위는 약 580mi(930km)였다.AN/FPS-41은 WSR-57의 군사 명칭이었다.

초기 기상학자들은 브라운관을 봐야 했다.1970년대에 레이더는 표준화되어 더 큰 네트워크로 조직되기 시작했다.미국의 다음 중요한 변화는 1974년에 운영을 시작한 WSR-74 시리즈입니다.WSR-74S는 WSR-57 전국 네트워크의 교환 및 갭 메우기용이며, WSR-74C는 주로 로컬에서 사용됩니다.둘 다 트랜지스터 기반이었고, 그 주된 기술적 차이는 각각 문자 S 밴드(장거리에 더 적합)와 C 밴드로 표시되었습니다.1990년대까지만 해도 WSR-57과 WSR-74 모델 레이더는 128대였다.

레이더 영상을 포착하는 첫 번째 장치는 같은 기간 개발되었습니다.수평 단면(CAPPI)과 수직 단면(수평 단면)을 수행할 수 있도록 스캔 각도 수를 늘려 강수량을 입체적으로 파악했다.그 후 캐나다의 앨버타 하일 프로젝트와 특히 미국의 National Severe Storms Laboratory(NSL)에서 뇌우의 구성에 대한 연구가 가능해졌다.1964년에 만들어진 NSSL은 이중 편광 신호와 도플러 효과 사용에 대한 실험을 시작했다.1973년 5월, 토네이도가 오클라호마시티 서쪽의 오클라호마주 유니언시티를 초토화시켰다.처음으로 NSSL의 도플러화 10cm 파장 레이더가 ^[87]토네이도의 전체 라이프 사이클을 기록했다.연구원들은 토네이도가 지상에 닿기 전에 구름에서 중간 규모의 회전, 즉 토네이도 소용돌이의 신호를 발견했다.NSSL의 연구는 도플러 레이더가 중요한 예측 ^[87]도구라는 것을 국립 기상청에 확신시키는 데 도움을 주었다.

1980년과 2000년 사이에, 기상 레이더 네트워크는 북미, 유럽, 일본 및 다른 선진국들에서 표준이 되었다.기존의 레이더는 도플러 레이더로 대체되었으며, 도플러 레이더는 의 위치와 강도에 더해 공기 중의 입자의 상대 속도를 추적할 수 있습니다.미국에서는 NSSL의 ^[87]연구에 따라 NEXRAD 또는 WSR-88D(Weather Service Radar 1988 Doppler)라고 불리는 10cm(4인치) 파장 레이더로 구성된 네트워크 구축이 1988년에 시작되었습니다.캐나다 환경부는 1985년까지 5cm의 도플러 레이더로 킹시티 기지를 건설했고,^[88] 맥길 대학교는 1993년에 레이더(J. S. Marshall Radar Observatory)를 도플러화했다.이것은 1998년과 2004년 사이에 완전한 캐나다 도플러 네트워크로^[89] 이어졌다.프랑스와 다른 유럽 국가들은 1990년대 말부터 2000년대 초까지 도플러 네트워크로 전환했다.한편, 컴퓨터 기술의 급속한 진보는 혹독한 날씨의 징후를 감지하는 알고리즘과 언론 매체 및 연구자들을 위한 과도한 "제품"으로 이어졌다.

2000년 이후, 이중 편광 기술에 대한 연구가 운용에 들어가면서 강수 유형에 대한 정보량이 증가했다(예: 비 대 눈)."이중 편파"는 수평과 수직(지면에 대하여)으로 편파된 극초단파 복사가 방출되는 것을 의미한다.미국, 프랑스,^[90] 캐나다와 같은 일부 국가에서는 10년 말까지 대규모 배치가 이루어질 것으로 예상됩니다.

2003년부터 미국 국립해양대기청은 대기음향에서 더 많은 시간 분해능을 제공하기 위해 기존의 포물선 안테나를 대체하는 단계적 배열 레이더를 실험해 왔다.이는 심한 뇌우의 진화를 보다 시기적절한 데이터로 더 잘 평가할 수 있기 때문에 매우 중요하다.

또한 2003년 미국 국립과학재단은 엔지니어, 컴퓨터 과학자, 기상학자 및 사회학자들이 기초 연구를 수행하고 기술을 개발하며 프로토타입을 전개하기 위해 다원적, 다원적, 다원적 협력인 "CASA"를 설립했습니다.일반적으로 샘플링되지 않은 하부 대류권을 저렴하고 빠른 스캐닝, 이중 편광, 기계 스캔 및 단계별 어레이 레이더를 샘플링하여 기존 레이더 시스템을 증강하도록 설계된 형식 엔지니어링 시스템.

매핑 레이더

계획 위치 표시기는 레이더 초기부터 그리고 여전히 가장 일반적인 디스플레이 유형으로, 레이더 위치를 둘러싼 목표물의 지도를 제공합니다.항공기의 레이더 안테나가 아래쪽을 향하면 지형도가 생성되며 안테나가 클수록 화상 해상도가 높아진다.센티미터 레이더가 생긴 후, 하향식 레이더인 H2S와 H2X는 미국과 영국이 밤과 짙은 구름 속을 폭격할 때 사용하는 실시간 지도를 제공한다.

1951년 칼 와일리는 Goodyear Aircraft Corporation(나중에 Goodyear Aerospace)의 팀을 이끌고 레이더 생성 이미지의 해상도를 크게 확장하고 개선하는 기술을 개발했습니다.합성 개구 레이더(SAR)라고 불리는, 항공기의 측면에 고정된 보통 크기의 안테나는 매우 복잡한 신호 처리와 함께 사용되어 그렇지 않으면 훨씬 더 큰 스캔 안테나를 필요로 하는 이미지를 준다. 따라서 합성 개구라는 이름이 붙는다.각 펄스가 방출되면 측면 밴드를 통해 지형에 방사됩니다.서로 다른 거리에 있는 피쳐의 반사로 인해 시간이 지남에 따라 리턴이 분산됩니다.차량이 비행 경로를 따라 움직이면 수평이 증가합니다.반환의 진폭과 위상은 이미지 형성에 푸리에 변환 기법을 사용하여 신호 프로세서에 의해 결합됩니다.전체적인 기술은 광학 홀로그래피와 매우 유사하다.

오랜 세월 동안 다양한 응용 프로그램을 통해 SAR의 많은 변형이 이루어졌습니다.초기 시스템에서는 신호 처리가 너무 복잡하여 온보드 작동에 적합하지 않았습니다. 신호는 나중에 기록되고 처리되었습니다.그 후 광학 기술을 사용하는 프로세서가 실시간 이미지를 생성하기 위해 시도되었지만, 고속 전자 장치의 발전으로 대부분의 애플리케이션에서 온보드 프로세스를 수행할 수 있게 되었습니다.초기 시스템은 해상도를 수십 미터로 제공했지만, 최근의 공중 시스템은 해상도를 약 10 cm까지 제공합니다.현재의 초광대역 시스템은 몇 밀리미터의 해상도를 가지고 있다.

기타 레이더 및 응용 프로그램

다른 많은 전후 레이더 시스템과 응용 프로그램이 있다.일부만 주목됩니다.

레이더건

오늘날 가장 널리 보급된 레이더 장치는 의심할 여지 없이 레이더 총이다.이것은 작고 보통 손으로 잡는 도플러 레이더로, 특히 교통량을 조절하는 트럭과 자동차뿐만 아니라 투척된 야구공, 달리기 선수 또는 스포츠의 다른 움직이는 물체의 속도를 감지하는 데 사용됩니다.이 장치는 물의 표면 속도 및 연속 제조된 재료의 측정에도 사용할 수 있습니다.레이더총은 물체의 위치에 관한 정보를 반환하지 않는다; 그것은 목표물의 속도를 측정하기 위해 도플러 효과를 사용한다.1954년에 처음 개발된 대부분의 레이더 총은 X 또는 Ku 대역에서 매우 낮은 전력으로 작동한다.적외선 복사나 레이저 빛을 사용하는 것도 있습니다.이것들을 보통 LIDAR라고 부릅니다.흐르는 액체나 기체의 속도 측정을 위한 관련 기술은 레이저 도플러 속도계라고 불린다; 이 기술은 1960년대 중반부터 시작되었다.

임펄스 레이더

펄스 레이더가 최초로 개발되고 있었기 때문에 매우 좁은 펄스의 사용이 검토되었다.펄스 길이는 레이더에 의한 거리 측정의 정확도를 좌우합니다. 펄스가 짧을수록 정밀도는 높아집니다.또, 소정의 펄스 반복 주파수(PRF)에 대해서, 펄스가 짧을수록 피크 전력은 높아집니다.고조파 분석에 따르면 펄스가 좁을수록 에너지를 포함하는 주파수 대역이 넓어지기 때문에 이러한 시스템을 광대역 레이더라고도 부릅니다.초기에는 이러한 펄스를 발생시키고 수신하는 전자 장치를 사용할 수 없었기 때문에 기본적으로 초기에는 이러한 펄스를 적용하지 않았습니다.

1970년대까지 전자제품의 발전은 종종 단펄스 레이더라고 불리는 것에 대한 새로운 관심을 불러 일으켰다.한층 더 진보함에 따라 RF 반송파의 주기와 동일한 순서로 폭을 갖는 펄스를 생성하는 것이 실용화되었습니다(T = 1/f).이것은 현재 일반적으로 임펄스 레이더라고 불립니다.

이 기술의 첫 번째 중요한 적용은 지상 투과 레이더(GPR)였다.1970년대에 개발된 GPR은 현재 구조 기초 분석, 고고학적 지도 작성, 보물 찾기, 불발탄 무기 식별 및 기타 얕은 조사에 사용되고 있습니다.이는 임펄스 레이더가 일반 매체(토양)와 원하는 표적 사이의 경계를 간결하게 찾을 수 있기 때문에 가능하다.그러나 결과는 독특하지 않으며 운영자의 기술과 데이터의 후속 해석에 크게 좌우된다.

건조하거나 다른 방법으로 유리한 토양과 암석에서는 종종 300피트(91m)까지 침투할 수 있다.이러한 단거리에서의 거리 측정의 경우 전송 펄스는 일반적으로 지속 시간 중 하나의 무선 주파수 사이클에 불과합니다. 100MHz 반송파 및 10kHz(일반 파라미터)의 PRF를 사용하면 펄스 지속 시간은 10ns(나노초)에 불과합니다.이 경우, 「중요한」지명이 됩니다.다양한 GPR 시스템은 최대 1킬로와트의 ^[91]펄스 출력을 갖춘 백팩 및 휠 카트 버전으로 시판되고 있습니다.

전자제품의 지속적인 발전으로, 피코초 단위로 측정된 펄스 지속 시간을 가진 시스템이 가능해졌다.용도는 보안 및 동작 센서, 빌딩 스터드 파인더, 충돌 경고 장치, 심장 역학 모니터 등 다양합니다.이러한 디바이스 중 일부는 수명이 긴 ^[92]전원을 포함하여 성냥갑 크기입니다.

레이더 천문학

레이더가 개발되고 있을 때 천문학자들은 달과 다른 가까운 외계물체의 관측에 레이더를 적용하는 것을 고려했다.1944년, 졸탄 라호스 만은 헝가리에서 레이더를 개발하면서 이것을 주요 목표로 삼았다.그의 레이더 망원경은 정복한 소련군에 의해 빼앗겨 다시 세워져야 했고, 따라서 실험은 지연되었다.1946년 ^[93]1월 10일 미국 뉴저지주 육군 에반스 신호연구소가 실시한 프로젝트 다이애나호(Project Diana)는 110MHz에서 3kW 피크 출력으로 작동하는 개량형 SCR-271 레이더(SCR-270의 고정 위치 버전)를 이용해 달로부터 메아리를 수신했다.졸탄 만은 이듬해 2월 ^[94]6일 이를 달성했다.

전파천문학도 제2차 세계대전 이후 시작되었고, 레이더 개발에 관여한 많은 과학자들이 이 분야에 뛰어들었다.이후 몇 년 동안 다수의 전파 관측소가 건설되었지만, 송신기와 관련 수신 장비가 수반되는 추가 비용과 복잡성 때문에 레이더 천문학에 전념한 사람은 거의 없었습니다.사실, 모든 주요 레이더 천문학 활동은 전파 천문 관측소의 부속물로 수행되었다.

1963년에 문을 연 아레시보 천문대의 전파 망원경은 세계에서 가장 컸다.미국 국립과학재단이 소유하고 도급업자가 운영하면서 주로 전파천문학에 사용됐지만 레이더천문학에는 장비를 사용할 수 있었다.여기에는 47MHz, 439MHz 및 2.38GHz에서 동작하는 송신기가 모두 매우 높은 펄스 파워로 포함되어 있습니다.305m(1,000ft)의 1차 반사체가 제 위치에 고정되어 있으며, 2차 반사체는 선로에 있어 하늘의 다른 부분을 정확하게 가리킬 수 있습니다.아레시보 레이더 망원경을 사용하여 많은 중요한 과학적 발견들이 이루어졌는데, 여기에는 화성의 표면 거칠기 지도와 토성과 가장 큰 위성인 타이탄의 관찰이 포함된다.1989년 관측소는 사상 처음으로 소행성을 레이더로 촬영했다.

2020년 8월과 11월에 각각 망원경에 보조 케이블과 주 케이블이 고장 난 후, NSF는 통제된 철거를 통해 망원경을 해체할 것이지만, 천문대의 다른 시설은 앞으로도 계속 작동할 것이라고 발표했다.하지만, 망원경의 안전한 폐로가 이루어지기 전에, 2020년 12월 1일 아침에 한 타워의 남은 지지 케이블이 빠르게 고장나, 계기판이 접시를 통해 추락하고, 지지 타워의 꼭대기가 벗겨지고, 다른 건물의 일부가 손상되었지만, 부상자는 없었다.NSF는 여전히 다른 천문대 시설들을 가능한 한 빨리 계속 가동시키는 것이 그들의 의도이며 그 대신에 새로운 망원경 기구를 재건하는 계획을 검토하고 있다.

달, 수성, 금성, 화성, 토성의 궤도를 도는 여러 우주선이 표면 지도를 위해 레이더를 운반했다; 화성 익스프레스 임무에는 지상 투과 레이더가 운반되었다.다수의 항공기와 궤도를 도는 우주선의 레이더 시스템은 다양한 목적을 위해 지구 전체를 지도화했다; 셔틀 레이더 지형 임무에서는, 행성 전체가 30미터 해상도로 지도화 되었다.

영국 맨체스터 대학의 운영 기관인 조드렐 뱅크 천문대는 원래 레이더 천문학 시설로 버나드 러벨에 의해 시작되었다.처음에는 71MHz(4.2m)로 작동하는 전쟁 잉여형 GL-II 레이더 시스템을 사용했다.1945년 12월 제미니드 유성우의 이온화 흔적을 최초로 관측했다.이 시설은 곧 세계에서 세 번째로 큰 전파 관측소로 발전했지만, 일부 레이더 천문학은 계속되었다.조종이 가능한 전파 망원경 3대 중 가장 큰 것 (지름 250피트 또는 76미터)은 1957년 ^[95]10월 최초의 인공 위성인 스푸트니크 1호를 레이더로 추적하는 데 때맞춰 작동하게 되었다.

「 」를 참조해 주세요.

• 캐비티 마그네트론
• 스마트 안테나의 역사
• 클라이스트론
• 독일의 발명과 발견 목록
• 제2차 세계 대전 전자전 장비 목록
• 레이더 박물관의 비밀

레퍼런스

추가 정보

• 블랜차드, 이브, 르 레이더 1904년 ~ 2004년 : Histoire d'un siécle d'innovations technologies et opérationnelles, editions Ellipses (프랑스어)
• Bowen, E. G.; Radar Development to 1945, ed. Russell Burns; Peter Peregrinus, 1988, ISBN 0-86341-139-8.
• Bowen, E. G., Radar Days, Bristol, 물리연구소, 1987, ISBN 0-7503-0586-X
• Bragg, Michael, RDF1 무선 방법에 의한 항공기 위치 1935-1945, Hawkhead Publishing, 1988, ISBN 0-9531544-0-8
• Brown, Jim, Radar – 어떻게 시작되었는가, Janus Pub., 1996, ISBN 1-85756-212-7
• 브라운, 루이스, 제2차 세계대전의 레이더사– 기술 및 군사상의 필요성, 물리학연구소, 1999, ISBN 0-7503-0659-9
• 부데리, 로버트:세계를 바꾼 발명: 전쟁에서 평화로 가는 레이더 이야기, Simon & Schuster, 1996, ISBN 0-349-11068-9
• 번즈, 피터(편집자):1945년 레이더 개발, Peter Peregrinus, 1988년, ISBN 0-86341-139-8
• Clark, Ronald W., Tizard, MIT Press, 1965, ISBN 0-262-03010-1(1930년대 레이더 챔피언의 공인 전기)
• Dummer, G. W. A., Elsevier, 1976, Pergamon, 1977, ISBN 0-08-020982-3
• "무선 위치 및 방공 문제:소비에트 레이더의 설계와 개발, 1934-40", Social Studies of Science, vol.2, 페이지 241, 1972
• 프랭크, 찰스 경, 엡실론 작전: 팜홀 녹취록 U.C.프레스, 1993(독일 과학자들이 나치즘에 어떻게 대처했는지)
• 게라크, 헨리 E., 제2차 세계대전의 레이더 (2권), 토마시 출판사 / Am Inst.물리학과 1987년, ISBN 0-88318-486-9
• Hanbury Brown, Robert, Boffin: 레이더와 전파천문학과 양자광학의 초창기 개인이야기, 테일러와 프랜시스, 1991년, ISBN 978-0-750-30130-5
• Howese, Derek, Radar At Sea 2차 세계대전의 영국 해군, 해군 연구소 프레스, 미국 메릴랜드, 아나폴리스, 1993, ISBN 1-55750-704-X
• Jones, R. V., Most Secret War, Hamish Hamilton, 1978, ISBN 0-340-24169-1(1939년에서 1945년 사이의 영국 과학 정보 계정, 독일의 레이더 및 기타 개발을 예상하는 작업)
• Kroge, Harry von, GEMA: German Radar and Sonar의 탄생지, Louis Brown 옮김, Inc.물리출판사, 2000, ISBN 0-471-24698-0
• 래텀, 콜린, 앤 스토브스, 레이더 A 전시 기적, 서튼 출판사, 1996, ISBN 0-7509-1643-5 (제2차 세계대전 중 영국의 레이더 역사)
• 래텀, 콜린, 앤 스토브스, 영국 레이더의 탄생: 영국 라디오 협회 제2판 아놀드 '스킵' 윌킨스의 회고록, 2006년, ISBN 9781-9050-8675-7
• Lovell, Sir Bernard Love, Eches of War – H2S의 역사, Adam Hilger, 1991년, ISBN 0-85274-317-3
• Nakagawa, Yasudo; 일본 레이더 및 제2차 세계 대전 관련 무기, 루이스 브라운, 존 브라이언트, 고이즈미 나오히코 번역 편집, 1997년 에게 공원 프레스, ISBN 0-89412-271-1
• 프리처드, 데이비드레이더 전쟁 독일의 선구적 업적 1904-1945 Patrick Stephens Ltd, Wellingborough 1989, ISBN 1-85260-246-5
• Rawnsley, C. F. 및 Robert Wright, Mass Market Paperback, 1998
• Sayer, A. P., Army Radar – 육군참모본부, Historical Monograph, 1950년
• 검, Seann S., 레이더 시작 기술사, IEE/Peter Peregrinus, 1986, ISBN 0-86341-043-X
• Watson, Raymond C., Jr. Radar의 전 세계 기원: 제2차 세계 대전을 통해 13개 국가에서 진화한 역사.Trafford Pub., 2009, ISBN 978-1-4269-2117
• Watson-Watt, Sir Robert, The Pulse of Radar, Dial Press, 1959 (ISBN 없음) (로버트 Watson-Watt 경의 자서전)
• 짐머맨, 데이비드, 영국의 쉴드 레이더와 루프트바페의 패배, 서튼 출판사, 2001, ISBN 0-7509-1799-7

외부 링크

• Radarworld.org: Radar World 웹사이트

• Radarworld.org: 마틴 홀먼의 "레이더 패밀리 트리"

• PenleyRadarArchives.org: Bill + Jonathan Penley (2002)의 "Early Radar History – a Introduction" (초기 레이더 역사)
• Fas.org: "해군무기공학개론" - 레이더 기초 섹션.
• Foundation Center for German Communications and Related Technologies: Arthur O. Bauer의 "Christian Hülsmeyer와 레이더 발명 초기에 대하여"
• Purbeckradar.org: 영국의 초기 레이더 개발
• Hist.rloc.ru: "소련 내 라디오 위치 역사" - (러시아어)
• Jahre-radar.de: "100년간의 레이더" - (독일어)

• Jahre-radar.de: Wolfgang Holpp의 "The Century of Radar – Christian Hülsmeyer to Shuttle Radar Topography 미션" (독일어)

제2차 세계 대전

• Radar Pages.uk: "영국 방공 레이더에 대해 알고 싶은 모든 것" - 딕 배럿의 다양한 영국 레이더 시스템의 역사와 상세.

• Radar Pages.uk: 제2차 세계대전의 영국 레이더 신화 해독 - Maje.그레고리 C.클라크(1997).

• 레이더 박물관의 비밀 제2차 세계대전 레이더에 캐나다 개입
• Navweaps.com: 제2차 세계 대전 독일 레이더 장비