레이더

본 기사에 레이더 엔지니어링 세부사항을 병합할 것을 제안하였습니다. (토론) 2023년 5월부터 제안되었습니다.

레이더(Radar)는 전파를 사용하여 물체의 위치에 대한 거리(범위), 각도(방위각) 및 방사 속도를 결정하는 무선 위치 시스템입니다.항공기, 선박, 우주선, 유도 미사일, 자동차 등을 탐지하고 추적하며 기상 지형과 지형을 지도화하는 데 사용됩니다.레이더 시스템은 무선 또는 마이크로파 영역에서 전자기파를 생성하는 송신기, 송신 안테나, 수신 안테나(종종 동일한 안테나가 송수신에 사용됨) 및 물체의 특성을 결정하기 위한 수신기 및 프로세서로 구성됩니다.송신기에서 나오는 전파(펄스 또는 연속)는 물체를 반사하고 수신기로 되돌아가 물체의 위치와 속도에 대한 정보를 제공합니다.

레이더는 제2차 세계대전 이전과 전쟁 중에 몇몇 국가들이 군사적으로 사용하기 위해 비밀리에 개발되었습니다.중요한 발전은 영국의 캐비티 마그네트론으로, 서브미터 해상도의 비교적 작은 시스템을 만들 수 있었습니다.레이더(RADAR)라는 용어는 1940년 미국 해군이 무선 탐지 및 거리 측정의 약자로 만들었습니다.^{[1][2][3][4][5]}레이다라는 용어는 그 이후 영어와 다른 언어들에 공통 명사로 들어갔고, 모든 대문자를 잃었습니다.

레이더의 현대적 용도는 항공 및 지상 교통 관제, 레이더 천문학, 방공 시스템, 미사일 방어 시스템, 랜드마크 및 기타 선박을 위치시키는 해양 레이더, 항공기 충돌 방지 시스템, 해양 감시 시스템, 우주 공간 감시 및 랑데부 시스템, 기상 강수 감시 등 매우 다양합니다.ng, 고도계 및 비행 제어 시스템, 유도 미사일 목표 위치 확인 시스템, 자율 주행 자동차 및 지질 관측을 위한 지상 penet레이더.현대 첨단 레이더 시스템은 디지털 신호 처리 및 기계 학습을 사용하며 매우 높은 소음 수준에서 유용한 정보를 추출할 수 있습니다.

레이더와 유사한 다른 시스템은 전자기 스펙트럼의 다른 부분을 사용합니다.한 가지 예는 전파가 아닌 레이저의 적외선을 주로 사용하는 라이다입니다.무인 차량이 등장함에 따라 레이더는 자동화된 플랫폼이 환경을 모니터링할 수 있도록 지원하여 원치 않는 사고를 방지할 것으로 기대됩니다.^[6]

역사

첫번째 실험

일찍이 1886년에 독일의 물리학자 하인리히 헤르츠는 전파가 고체 물체로부터 반사될 수 있다는 것을 보여주었습니다.1895년, 크론슈타트에 있는 러시아 제국 해군 학교의 물리학 강사인 알렉산더 포포프는 멀리 떨어진 낙뢰를 감지하기 위해 더 긴 관을 사용하는 장치를 개발했습니다.다음 해, 그는 스파크 갭 송신기를 추가했습니다.1897년, 발트해에서 두 척의 배 사이의 통신을 위해 이 장비를 시험하던 중, 그는 세 번째 배의 통과로 인한 간섭 비트에 주목했습니다.그의 보고서에서, 포포프는 이 현상이 물체를 감지하는 데 사용될 수도 있지만, 그는 이 관찰에 더 이상 아무것도 하지 않았다고 썼습니다.^[7]

독일의 발명가 크리스티안 휼스마이어는 전파를 사용하여 "멀리 떨어진 금속 물체의 존재"를 탐지한 최초의 사람이었습니다.1904년, 그는 짙은 안개 속에서 배를 탐지할 수 있는 가능성을 증명했지만, 송신기와의 거리는 증명하지 못했습니다.^[8]그는 1904년 4월 자신의 탐지장치에 대한 특허를^[9] 취득했고, 이후 선박과의 거리를 추정하는 관련 개정 특허를^[10] 취득했습니다.그는 또한 1904년^[11] 9월 23일에 완전한 레이더 시스템에 대한 영국의 특허를 얻었는데, 그가 망원경이라고 불렀습니다.50cm 파장에서 작동했고, 펄스 레이더 신호는 스파크 갭을 통해 생성되었습니다.그의 시스템은 이미 포물선 반사기가 있는 혼 안테나의 고전적인 안테나 설정을 사용했고 쾰른과 로테르담 항구에서 독일군 관계자들에게 실용적인 테스트에서 제시되었지만 거절당했습니다.^[12]

1915년, 로버트 왓슨-와트는 비행사들에게^[13] 사전 경고를 제공하기 위해 라디오 기술을 사용했고 1920년대 동안 전리층 탐사와 장거리 번개 탐지를 포함하여 라디오 기술을 사용하여 많은 발전을 이루도록 영국 연구 기관을 이끌었습니다.Watson-Watt는 번개 실험을 통해 단파 전송으로 연구를 돌리기 전에 무선 방향 탐지의 사용에 대한 전문가가 되었습니다.그러한 연구에 적합한 수신기가 필요한 그는 "새 소년" 아놀드 프레데릭 윌킨스에게 이용 가능한 단파 장치에 대한 광범위한 검토를 실시하라고 말했습니다.윌킨스는 항공기가 상공을 비행할 때 "물빠짐" 효과(당시 간섭에 대한 일반적인 용어)에 대한 매뉴얼의 설명에 주목한 후 일반 우체국 모델을 선택했습니다.

1922년 대서양을 가로질러, 포토맥 강 맞은편에 송신기와 수신기를 배치한 후, 미국 해군 연구원 A. 호이트 테일러와 레오 C. 영은 빔 경로를 통과하는 배들이 수신된 신호를 희미하게 하고 밖으로 내보내는 것을 발견했습니다.테일러는 이 현상이 가시거리가 낮은 배들의 존재를 감지하는 데 사용될 수 있다는 보고서를 제출했지만, 해군은 즉시 작업을 계속하지 않았습니다.8년 후 로렌스 A. 해군 연구소(NRL)의 하일랜드는 통과하는 항공기에서 유사한 페이딩 효과를 관찰했습니다. 이 발견은 특허 출원뿐만 아니라^[14] 당시 테일러와 영이 근거지였던 NRL에서 발생할 이동 표적의 전파 에코 신호에 대한 추가 집중적인 연구 제안으로 이어졌습니다.^[15]

마찬가지로 영국에서도 1928년 L. S. Alder가 해군 레이더에 대한 비밀 임시 특허를 받았습니다.^[16]W.A.S. Butment와 P.E. Pollard는 50cm(600MHz)에서 작동하고 펄스 변조를 사용하여 성공적인 실험 결과를 제공하는 빵보드 테스트 장치를 개발했습니다.1931년 1월, 영국의 기술자들에 의해 유지된 발명서에 그 장치에 대한 기록이 기입되었습니다.이것은 해안 방어에 사용된 기술의 영국 최초 공식 기록이며 체인 홈에 체인 홈(낮음)으로 통합되었습니다.^[17][18]

제2차 세계대전 전

제2차 세계대전 이전에, 영국, 프랑스, 독일, 이탈리아, 일본, 네덜란드, 소련, 그리고 미국의 연구자들은, 독립적으로 그리고 극비리에, 현대판 레이더로 이끌었던 기술들을 개발했습니다.호주, 캐나다, 뉴질랜드, 남아프리카 공화국은 전쟁 전 영국의 레이더 개발을 따랐고, 헝가리는 전쟁 중에 레이더 기술을 개발했습니다.^{[citation needed]}

1934년 프랑스에서 분할음극 마그네트론에 대한 체계적인 연구에 이어 모리스 폰테가 앙리 구통, 실뱅 베를린, M과 함께 이끄는 CSF(Compagnie genérale de latélégraphie sans fil)의 연구 부문.휴곤은 장애물을 위치시키는 무선 장치를 개발하기 시작했고, 그 장치들은 1935년에 해양 여객선 노르망디에 설치되었습니다.^[19][20]

같은 기간 동안, 소련의 군사 기술자 P.K. Oshchepkov는 레닌그라드 전기 기술 연구소와 협력하여 수신기로부터 3km 이내에 있는 항공기를 탐지할 수 있는 실험 장치 RAPID를 개발했습니다.^[21]소련은 1939년에 첫 대량 생산 레이더인 RUS-1과 RUS-2 레두트를 생산했지만, Oshchepkov의 체포와 그의 뒤이은 굴라그 선고로 더 이상의 발전은 둔화되었습니다.전쟁 기간 동안 생산된 레두트 방송국은 총 607개에 불과했습니다.러시아 최초의 공중 레이더인 Gneiss-2는 1943년 6월 Pe-2 급강하 폭격기에 탑재되어 운용되기 시작했습니다.1944년 말까지 230개 이상의 Gneiss-2 방송국이 생산되었습니다.^[22]그러나 프랑스와 소련의 시스템은 궁극적으로 현대의 레이더 시스템과 동일한 완전한 성능을 제공하지 못하는 연속파 작동을 특징으로 합니다.

완전한 레이더는 펄스형 시스템으로 진화했고, 그러한 기초 장치는 1934년 12월 해군 연구소에서 근무하는 미국인 로버트 M. 페이지에 의해 처음으로 시연되었습니다.^[23]이듬해, 미국 육군은 해안가 배터리 탐조등을 조준하기 위한 원시적인 지대지 레이더를 성공적으로 시험했습니다.^[24]이 디자인은 1935년 5월 독일의 루돌프 쿤홀드와 GEMA [de] 회사가 보여준 펄스 시스템에 이어 1935년 6월 영국의 로버트 왓슨-와트가 이끄는 항공부 팀이 보여준 것입니다.

1935년, 왓슨-와트는 독일의 라디오 기반 사망 광선에 대한 최근의 보도를 판단하라는 요청을 받고 그 요청을 윌킨스에게 넘겼습니다.윌킨스는 시스템이 기본적으로 불가능하다는 것을 보여주는 일련의 계산을 반환했습니다.그 후 왓슨-와트가 그러한 시스템이 무엇을 할 수 있느냐고 물었을 때, 윌킨스는 무선 간섭을 야기하는 항공기에 대한 앞선 보고서를 상기했습니다.이 폭로는 1935년 2월 26일 강력한 BBC 단파 송신기를 소스로 사용하고 폭격기가 현장 주변을 비행하는 동안 들판에 GPO 수신기를 설치하는 대번트리 실험으로 이어졌습니다.그 비행기가 분명히 감지되었을 때, 공급 및 연구 담당 항공 위원인 Hugh Dowding은 그들의 시스템의 잠재력에 매우 감명을 받았고 추가적인 운영 개발을 위해 즉시 자금이 제공되었습니다.^[25]왓슨-와트(Watson-Watt)의 팀은 이 장치를 특허 GB593017에 등록했습니다.^[26][27][28]

1936년 9월 1일 왓슨-와트가 영국 항공부 산하의 새로운 연구소의 감독관이 되면서, 서퍽주 펠릭스스토웨 근처에 위치한 보즈지 매너에 위치한 보즈지 연구소가 되면서 레이더의 개발은 크게 확장되었습니다.1939년 제2차 세계대전 발발에 맞춰 영국 동부와 남해안을 따라 '체인 홈(Chain Home)'이라고 불리는 항공기 탐지 및 추적 스테이션을 설계하고 설치하는 작업이 이루어졌습니다.이 시스템은 영국 공군이 영국 전투에서 승리하는 데 도움이 되는 중요한 사전 정보를 제공했습니다. 그것이 없었다면, 영국이 사용할 수 없었던 상당한 수의 전투기가 신속하게 대응하기 위해 항상 공중에 있어야 했을 것입니다.만약 독일 항공기의 탐지가 지상의 관측에만 의존했다면, 영국은 영국 전투에서 패배했을지도 모릅니다.레이더는 적 항공기의 보고를 수집하고 대응을 조정하기 위한 "다우딩 시스템"의 일부를 형성했습니다.

필요한 모든 자금과 개발 지원을 감안하여 1935년부터 운용 중인 레이더 시스템을 제작하고 배치를 시작했습니다.1936년에는 최초의 5개 체인 홈(CH) 시스템이 가동되었으며 1940년에는 북아일랜드를 포함한 영국 전역에 걸쳐 확장되었습니다.그 시대의 표준으로 보아도 CH는 조잡했습니다; 조준된 안테나로부터 방송을 하고 수신하는 대신, CH는 그 앞의 전체 영역을 투광하는 신호를 방송한 다음, 왓슨-와트의 자체 무선 방향 탐지기 중 하나를 사용하여 반송되는 에코의 방향을 결정했습니다.이 사실은 CH 송신기가 경쟁 시스템보다 훨씬 강력하고 더 나은 안테나를 가져야 한다는 것을 의미했지만, 기존 기술을 사용하여 신속하게 도입할 수 있었습니다.

제2차 세계대전중

핵심적인 발전은 영국의 캐비티 마그네트론으로, 서브미터 해상도의 비교적 작은 시스템을 만들 수 있었습니다.영국은 1940년의 Tizard 미션 동안 이 기술을 미국과 공유했습니다.^[29][30]

1940년 4월, Popular Science는 방공에 관한 기사에서 Watson-Watt 특허를 사용한 레이더 유닛의 예를 보여주었습니다.^[31]또한 1941년 말에 Popular Mechanics는 미국 과학자가 영국 동부 해안의 영국 조기 경보 시스템에 대해 추측하고 그것이 무엇이고 어떻게 작동하는지에 근접한 기사를 실었습니다.^[32]왓슨-와트는 1941년 일본의 진주만 공격 이후 방공에 관해 조언하기 위해 미국으로 보내졌습니다.^[33]Alfred Lee Loomis는 1941-45년에 마이크로파 레이더 기술을 개발한 매사추세츠 공과대학교의 비밀 MIT 방사선 연구소를 조직했습니다.이후 1943년 페이지는 대부분의 레이더 응용 분야에서 수년간 사용된 모노펄스 기술로 레이더를 크게 개선했습니다.^[34]

그 전쟁은 더 나은 해상도, 더 많은 휴대성, 그리고 영국 공군의 패스파인더가 사용하는 오보에와 같은 보완적인 항법 시스템을 포함한 레이더를 위한 더 많은 기능들을 찾기 위한 연구를 촉발시켰습니다.

적용들

레이더가 제공하는 정보에는 레이더 스캐너에서 물체의 베어링과 범위(따라서 위치)가 포함됩니다.따라서 이러한 위치 설정의 필요성이 중요한 다양한 분야에서 사용됩니다.레이더의 최초 사용은 군사적 목적을 위한 것이었습니다: 공중, 지상, 해상 목표물을 찾기 위함이었습니다.이는 민간 분야에서 항공기, 선박, 자동차 등의 응용 분야로 발전했습니다.^[35][36]

항공에서 항공기는 항공기 또는 다른 장애물이 진로에 접근하거나 접근하는 것을 경고하고 날씨 정보를 표시하며 정확한 고도 판독을 제공하는 레이더 장치를 장착할 수 있습니다.항공기에 장착된 최초의 상업용 장치는 1938년 일부 유나이티드 에어 라인 항공기에 장착된 벨 랩(Bell Lab) 유닛이었습니다.^[32]항공기는 항공기를 활주로에 대한 정의된 접근 경로에 항공기를 유지하면서 조종사에게 무선 착륙 지시를 내리는 운영자에 의해 비행기의 위치가 정밀 접근 레이더 스크린에 관측되는 레이더 보조 지상 제어 접근 시스템을 갖춘 공항에 안개 속에 착륙할 수 있습니다.군용 전투기는 대개 적의 항공기를 탐지하고 표적으로 삼기 위해 공대공 표적 레이더를 장착합니다.또한, 더 큰 특수 군용기는 강력한 공중 레이더를 탑재하여 넓은 지역의 항공 교통을 관찰하고 전투기를 목표물로 유도합니다.^[37]

해상 레이더는 다른 선박과의 충돌을 방지하기 위해 선박의 베어링과 거리를 측정하고, 항해하며, 해상에서의 위치를 고정하기 위해 사용되며, 연안 또는 도서, 부표, 라이트십과 같은 다른 고정된 기준의 범위 내에 있을 때 사용됩니다.항구나 항구에서 선박 교통 서비스 레이더 시스템은 붐비는 바다에서 선박의 움직임을 감시하고 통제하기 위해 사용됩니다.^[38]

기상학자들은 강수량과 바람을 감시하기 위해 레이더를 사용합니다.그것은 뇌우, 토네이도, 겨울 폭풍, 강수 유형 등과 같은 심각한 날씨를 단기적으로 예측하고 관찰하는 주요 도구가 되었습니다.지질학자들은 특수화된 지상 침투 레이더를 사용하여 지각의 구성을 지도로 만듭니다.경찰은 도로에서 차량 속도를 감시하기 위해 레이더 총을 사용합니다.더 작은 레이더 시스템은 사람의 움직임을 감지하는 데 사용됩니다.수면 모니터링을^[39] 위한 호흡 패턴 감지와 컴퓨터 상호 작용을 위한 손과 손가락 제스처 감지가 그 예입니다.^[40]자동 도어 개방, 조명 작동 및 침입자 감지도 일반적입니다.

원칙

레이더신호

레이더 시스템은 레이더 신호로 알려진 전파를 소정의 방향으로 방사하는 송신기를 포함합니다.이러한 신호가 물체에 닿으면 대개 여러 방향으로 반사되거나 산란되지만, 일부 신호는 대상에 흡수되어 침투합니다.레이더 신호는 특히 대부분의 금속, 바닷물, 습윤 지반과 같은 상당한 전기 전도도를 가진 물질에 의해 잘 반사됩니다.이를 통해 특정한 경우에 레이더 고도계를 사용할 수 있습니다.레이더 수신기를 향해 반사되는 레이더 신호는 레이더 탐지를 작동시키는 바람직한 신호입니다.만약 물체가 송신기를 향하거나 멀리 이동한다면, 도플러 효과로 인해 전파의 주파수에 약간의 변화가 있을 것입니다.

레이더 수신기는 송신기와 동일한 위치에 있지만 항상 있는 것은 아닙니다.수신 안테나에 의해 포착된 반사 레이더 신호는 대개 매우 약합니다.그것들은 전자 증폭기에 의해 강화될 수 있습니다.유용한 레이더 신호를 복구하기 위해 더 정교한 신호 처리 방법도 사용됩니다.

전파가 통과하는 매체에 의한 전파의 흡수가 약하기 때문에 레이더 세트는 가시광선, 적외선, 자외선과 같은 다른 전자기 파장이 너무 강한 범위에서 물체를 탐지할 수 있습니다.가시광선을 차단하는 안개, 구름, 비, 내리는 눈, 진눈깨비와 같은 기상 현상은 보통 전파에 투명합니다.수증기, 빗방울 또는 대기 가스(특히 산소)에 의해 흡수되거나 산란되는 특정 무선 주파수는 레이더를 설계할 때 탐지를 의도하는 경우를 제외하고는 사용하지 않습니다.

일루미네이션

레이더는 태양이나 달의 빛이나 적외선(열)과 같은 대상 물체 자체에서 방출되는 전자기파보다는 자체 전파에 의존합니다.광학 카메라뿐만 아니라 사람의 눈에는 전파가 보이지 않지만 인공 전파를 물체를 향해 향하게 하는 이 과정을 조명이라고 합니다.

반사

한 물질을 통과하는 전자기파가 다른 물질과 만나면, 첫 번째 물질과 다른 유전상수 또는 반자성상수를 가지게 되며, 파동은 물질 사이의 경계에서 반사되거나 산란됩니다.이것은 공기나 진공 속에 있는 고체 물체 또는 물체와 물체를 둘러싸고 있는 것 사이의 원자 밀도의 상당한 변화가 보통 표면에서 레이더(전파)파를 산란한다는 것을 의미합니다.특히 금속 및 탄소 섬유와 같은 전기 전도성 재료의 경우에 해당하므로 레이더는 항공기 및 선박의 탐지에 적합합니다.저항성 및 때로는 자성 물질을 포함하는 레이더 흡수 물질은 레이더 반사를 줄이기 위해 군용 차량에 사용됩니다.이것은 어두운 색을 칠해서 밤에 눈에 보이지 않게 하는 것과 같은 라디오입니다.

레이더파는 전파의 크기(파장)와 표적의 형태에 따라 다양하게 산란됩니다.만약 파장이 목표물의 크기보다 훨씬 짧다면, 빛이 거울에 반사되는 것과 비슷한 방식으로 파동이 튕겨나갈 것입니다.파장이 타겟 크기보다 훨씬 긴 경우 반사가 잘 되지 않아 타겟이 보이지 않을 수 있습니다.저주파 레이더 기술은 표적의 식별이 아닌 탐지를 위한 공진에 의존합니다.이것은 지구의 푸른 하늘과 붉은 석양을 만드는 효과인 레일리 산란에 의해 설명됩니다.두 길이 척도가 비교 가능할 때 공명이 있을 수 있습니다.초기의 레이더는 목표물보다 더 큰 매우 긴 파장을 사용하여 모호한 신호를 받은 반면, 많은 현대 시스템은 빵 한 덩어리만큼 작은 물체를 이미지화할 수 있는 짧은 파장(수 센티미터 이하)을 사용합니다.

짧은 전파는 둥근 유리 조각의 글린트와 유사한 방식으로 곡선과 모서리에서 반사됩니다.단파장의 경우 가장 반사되는 타겟은 반사 표면 사이에 90° 각도를 가집니다.모서리 반사판은 정육면체의 안쪽 모서리처럼 만나는 세 개의 평평한 표면으로 구성되어 있습니다.구조물은 입구로 들어오는 파동을 소스로 직접 반사합니다.탐지하기 어려운 물체를 탐지하기 쉽게 만들기 위해 레이더 반사기로 일반적으로 사용됩니다.예를 들어, 보트의 코너 리플렉터는 충돌을 피하거나 구조 중에 감지할 수 있도록 해줍니다.유사한 이유로, 감지를 피하기 위한 물체는 감지 방향에 수직인 내부 모서리나 표면 및 가장자리가 없어야 하며, 이는 "이상한" 스텔스 항공기로 이어집니다.이러한 예방 조치는 특히 더 긴 파장에서 회절 때문에 반사를 완전히 제거하지는 않습니다.반파장 길이의 긴 와이어 또는 채프와 같은 전도성 물질의 스트립은 매우 반사적이지만 산란된 에너지를 다시 소스 쪽으로 향하게 하지는 않습니다.물체가 전파를 반사하거나 산란하는 정도를 레이더 단면이라고 합니다.

레이더 거리방정식

수신 안테나로 되돌아오는 전력_r P는 다음과 같은 식으로 제공됩니다.

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

어디에

• P = 송신기 전력
• G = 송신 안테나 이득
• A = 수신 안테나의 유효 구경(면적). 이는 $\frac{{\displaystyle {또한}_{}}}{}$ Gr λ $\frac{{\displaystyle {}^{}}}{}$ π ${\displaystyle {G_{r}\lambda^{2}}$ \$over {4\pi$ 여기서

• ${\displaystyle }${\$displaysty$ } = 전송 파장
• G = 수신 안테나 이득

• σ = 표적의 레이더 단면 또는 산란계수
• F = 패턴 전파계수
• R = 송신기에서 타겟까지의 거리
• R = 대상에서 수신기까지의 거리.

송신기와 수신기가 같은 위치에 있는 일반적인 경우, R = R이고 R² R²의 항은 R로 대체될 수 있으며, 여기서 R은 범위입니다.결과는 다음과 같습니다.

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

이는 수신 전력이 범위의 네 번째 전력으로 감소한다는 것을 보여주는데, 이는 원거리 표적으로부터의 수신 전력이 상대적으로 매우 작다는 것을 의미합니다.

추가 필터링 및 펄스 통합은 펄스-도플러 레이더 성능을 위해 레이더 방정식을 약간 수정하며, 이는 탐지 범위를 늘리고 전송 전력을 줄이는 데 사용할 수 있습니다.

F = 1인 위의 식은 간섭 없이 진공에서 전송하기 위한 단순화입니다.전파 인자는 다중 경로 및 음영의 영향을 설명하며 환경의 세부 사항에 따라 달라집니다.실제 상황에서는 경로 손실 효과도 고려됩니다.

도플러 효과

주파수 이동은 반사판과 레이더 사이의 파장 수를 변화시키는 움직임에 의해 발생합니다.이는 탐지 프로세스에 어떤 영향을 미치는지에 따라 레이더 성능이 저하되거나 향상될 수 있습니다.예를 들어, 이동 대상 표시는 도플러와 상호 작용하여 특정 반경 속도에서 신호 제거를 생성할 수 있으며, 이는 성능을 저하시킵니다.

해상 기반 레이더 시스템, 준능동 레이더 호밍, 능동 레이더 호밍, 기상 레이더, 군용기 및 레이더 천문학은 성능을 향상시키기 위해 도플러 효과에 의존합니다.이를 통해 탐지 과정에서 목표 속도에 대한 정보가 생성됩니다.이를 통해 주변의 훨씬 더 큰 느리게 움직이는 물체가 포함된 환경에서도 작은 물체를 감지할 수 있습니다.

도플러 쉬프트는 레이더 구성이 활성인지 수동인지에 따라 달라집니다.능동형 레이더는 반사된 신호를 수신기로 다시 전송합니다.수동형 레이더는 수신기에 신호를 보내는 물체에 따라 달라집니다.

능동 레이더에 대한 도플러 주파수 이동은 다음과 같습니다. ${\displaystyle {여기}_{}}$서$$FD {\$displaystyle F_{$D$$}는 도플러 주파수,$$FT {\$displaystyle F_${T$$$}$는 전송 주파수,$$ {\$displaystyle$V_${R$}는$$ 방사 $속도{\displaystyle }$,$$C {\$displaystyle$ C$}$는 광속입니다.^[42]

${\displaystyle {}_{FD}}$ $=$ ${\displaystyle 2}$× ${\displaystyle {FT}_{}}$× ${\displaystyle (\frac{{VR}_{}}{}}$ ${\displaystyle \frac{{}_{}}{}}$) ${\displaystyle F$ = $2\times F_{T}\times \$({\$frac {V_{R}}{C}\right)}.$

패시브 레이더는 다음과 같이 전자 대책 및 전파 천문학에 적용할 수 있습니다.

${\displaystyle {}_{FD}}$ $=$ ${\displaystyle {FT}_{}}$× ${\displaystyle (VR}$ ${\displaystyle \frac{{}_{}}{}}$) ${\displaystyle$}=F_{$T}\times \$ {V_{$R}}{C}}\right)}.$

속도의 반경 성분만 관련이 있습니다.반사경이 레이더 빔과 직각으로 이동할 때는 상대 속도가 없습니다.레이더 빔과 평행하게 이동하는 물체는 최대 도플러 주파수 이동을 생성합니다.

송신 주파수(${\displaystyle {FT}_{}}$ ${\$를 펄스화할 때, 펄스 반복 $주파수$인 ${\displaystyle {FR}_{}}${\$displaystyle F_{$R}를 사용하면$,$ 결과적인 주파수 스펙트럼에는 ${\displaystyle {FR}_{}}$ ${\$ F_${$$T}$의 거리를 가진$$ $FT{\displaystyle {}_{}}$ ${\$ F_{$R}$의 상하의 고조파 주파수가 포함됩니다$.$ 따라서, 도플러 측정은 t인 경우에만 모호하지 않습니다.그렇지 않으면 반환되는 주파수를 고조파 주파수의 이동과 구별할 수 없기 때문에 도플러 주파수 이동은 나이퀴스트 주파수라고 $불리는$ FR {\displaystyle $F_{R}}$의 절반 이하입니다$.$

${\displaystyle F_{D} <{\frac {F_{R}}{2}}$

또는 ${\displaystyle {FD}_{}}$ ${\$로 대체할 때$$:

${\displaystyle V_{R} <{\frac {F_{R}}\times {\frac {C}{F_{T}}}{4}}}$

예를 들어, 펄스 속도가 2kHz이고 송신 주파수가 1GHz인 도플러 기상 레이더는 최대 150m/s(340mph)까지의 기상 속도를 안정적으로 측정할 수 있으므로 1,000m/s(2,200mph)를 이동하는 항공기의 반경 속도를 안정적으로 결정할 수 없습니다.

분극화

모든 전자기 복사에서 전기장은 전파 방향에 수직이고 전기장 방향은 파동의 편광입니다.전송된 레이더 신호의 경우, 다양한 효과를 내기 위해 편광을 제어할 수 있습니다.레이더는 다양한 형태의 반사를 탐지하기 위해 수평, 수직, 선형 및 원형 편광을 사용합니다.예를 들어, 원형편광은 비로 인한 간섭을 최소화하기 위해 사용됩니다.선형 편광 반환은 일반적으로 금속 표면을 나타냅니다.무작위 편광 반환은 일반적으로 암석이나 토양과 같은 프랙탈 표면을 나타내며 항법 레이더에 의해 사용됩니다.

제한인자

보 경로 및 범위

레이더 빔은 진공에서는 직선 경로를 따르지만 공기의 굴절률의 변화로 인해 대기 중에서는 다소 곡선 경로를 따르는데, 이를 레이더 지평선이라고 합니다.빔이 지면과 평행하게 방출되는 경우에도 지구의 곡률이 지평선 아래로 가라앉으면서 빔은 지면 위로 상승합니다.또한, 빔이 교차하는 매질에 의해 신호가 감쇠되어 빔이 분산됩니다.

기존 레이더의 최대 범위는 다음과 같은 여러 요인에 의해 제한될 수 있습니다.

• 지상 높이에 따라 달라지는 시선.직접적인 시야가 확보되지 않으면 빔의 경로가 차단됩니다.
• 펄스 반복 주파수에 의해 결정되는 모호하지 않은 최대 범위.최대 모호하지 않은 범위는 다음 펄스가 방출되기 전까지 펄스가 이동하고 돌아올 수 있는 거리입니다.
• 레이더 민감도 및 레이더 방정식에서 계산된 리턴 신호의 파워.이 구성요소에는 환경 조건 및 표적의 크기(또는 레이더 단면)와 같은 요소가 포함됩니다.

소음

신호 잡음은 모든 전자 부품에서 발생하는 신호의 무작위 변동의 내부 원인입니다.

반사 신호는 거리가 증가함에 따라 급격히 감소하므로 잡음으로 인해 레이더 범위 제한이 발생합니다.노이즈 플로어와 신호 대 노이즈 비율은 범위 성능에 영향을 미치는 두 가지 성능 척도입니다.너무 멀리 있는 반사경은 노이즈 플로어를 초과하기에는 신호가 너무 적어 감지할 수 없습니다.검출을 위해서는 적어도 신호 대 잡음비만큼 소음 바닥을 초과하는 신호가 필요합니다.

잡음은 일반적으로 레이더 수신기에서 수신되는 원하는 에코 신호에 중첩되는 무작위 변동으로 나타납니다.원하는 신호의 출력이 낮을수록 노이즈와 구별하기가 더 어렵습니다.노이즈 수치는 수신기가 이상적인 수신기와 비교하여 발생하는 노이즈를 측정한 것으로, 이를 최소화할 필요가 있습니다.

샷 노이즈는 불연속을 가로질러 이동하는 전자에 의해 발생하며, 이는 모든 검출기에서 발생합니다.샷 노이즈는 대부분의 수신기에서 우세한 소스입니다.또한 헤테로다인 증폭을 사용하여 감소되는 증폭 장치를 통한 전자 전달로 인한 플리커 노이즈도 발생합니다.헤테로다인 처리의 또 다른 이유는 고정된 부분 대역폭의 경우 순간 대역폭이 주파수에서 선형적으로 증가하기 때문입니다.이를 통해 범위 분해능이 향상됩니다.헤테로다인(하향 변환) 레이더 시스템의 한 가지 주목할 만한 예외는 초광대역 레이더입니다.여기서 UWB 통신과 유사하게 단일 주기 또는 과도 파형이 사용됩니다. UWB 채널 목록을 참조하십시오.

또한 외부 소스에 의해 소음이 발생하는데, 가장 중요한 것은 관심 대상을 둘러싼 배경의 자연 열복사입니다.현대의 레이더 시스템에서 내부 소음은 일반적으로 외부 소음과 거의 같거나 더 낮습니다.레이더가 맑은 하늘 위를 목표로 하는 경우는 예외인데, 현장이 너무 "차가워서" 열 소음이 거의 발생하지 않습니다.열 잡음은 kTB에_B 의해 제공되며, 여기서 T는 온도, B는 대역폭(post matched filter), k는_B 볼츠만 상수입니다.레이더에는 이 관계에 대한 매력적인 직관적인 해석이 있습니다.일치 필터링을 사용하면 대상에서 수신한 전체 에너지를 단일 빈(범위, 도플러, 고도 또는 방위각 빈)으로 압축할 수 있습니다.표면상으로는 일정한 시간 간격 내에 완벽하고 오류가 없는 검출을 얻을 수 있는 것으로 보입니다.이것은 모든 에너지를 최소 타임 슬라이스로 압축하여 수행합니다.현실 세계에서 이 접근법을 제한하는 것은 시간은 임의로 나뉠 수 있지만 전류는 그렇지 않다는 것입니다.전기 에너지의 양자는 전자이고, 따라서 할 수 있는 최선의 방법은 모든 에너지를 여과하여 하나의 전자로 만드는 것입니다.전자가 특정 온도(플랑크 스펙트럼)에서 이동하기 때문에 이 노이즈 소스를 더 이상 침식할 수 없습니다.궁극적으로 레이더는 모든 거시적 규모의 실체와 마찬가지로 양자 이론의 영향을 많이 받습니다.

노이즈는 랜덤이고 타겟 신호는 랜덤하지 않습니다.신호 처리는 이 현상을 이용하여 두 가지 전략을 사용하여 소음 바닥을 줄일 수 있습니다.이동 대상 표시와 함께 사용되는 신호 통합의 종류는 각 스테이지에서 최대$$ $2{\displaystyle \sqrt{\mathrm{}}}$ ${\$까지 노이즈를 개선할 수 있습니다.또한 펄스-도플러 신호 처리를 위해 신호를 여러 필터로 분할할 수 있으므로 필터 수만큼 노이즈 플로어를 줄일 수 있습니다.이러한 개선은 일관성에 따라 달라집니다.

방해다

레이더 시스템은 관심 대상에 초점을 맞추기 위해 원하지 않는 신호를 극복해야 합니다.이러한 원치 않는 신호는 수동형과 능동형의 내부 및 외부 소스에서 발생할 수 있습니다.레이더 시스템이 이러한 원치 않는 신호를 극복하는 능력에 따라 신호 대 잡음비(SNR)가 결정됩니다.SNR은 원하는 신호 내의 잡음 전력에 대한 신호 전력의 비율로 정의되며, 원하는 목표 신호의 레벨과 배경 잡음(수신기 내에서 발생하는 대기 잡음 및 잡음)의 레벨을 비교합니다.시스템의 SNR이 높을수록 노이즈 신호로부터 실제 타겟을 더 잘 구별할 수 있습니다.

클러터

클러터는 레이더 운영자에게 흥미롭지 않은 목표물에서 반송되는 RF(Radio Frequency) 에코를 말합니다.이러한 대상에는 지상, 바다, 기상학적 목적을 위해 임무를 수행하지 않을 때의 강수(비, 눈 또는 우박과 같은), 모래 폭풍, 동물(특히 새), 대기 난류 및 전리층 반사, 유성 흔적 및 우박 급증과 같은 기타 대기 영향이 포함됩니다.건물과 같은 인공 물체 및 의도적으로 채프와 같은 레이더 대책에 의해 클러터가 반환될 수도 있습니다.

또한 레이더 송수신기와 안테나 사이의 긴 레이더 도파관에 의해 약간의 어수선함이 발생할 수도 있습니다.회전 안테나가 있는 일반적인 평면 위치 표시기(PPI) 레이더에서 수신기가 먼지 입자의 반향과 도파관의 잘못된 RF에 반응할 때 디스플레이 중앙에 있는 "태양" 또는 "선버스트"로 표시됩니다.송신기가 펄스를 송신할 때와 수신기 스테이지가 활성화된 때 사이의 타이밍을 조정하면 대부분의 선버스트는 안테나를 떠나기 전에 반사된 확산된 송신 펄스에 의해 발생하므로 범위의 정확도에 영향을 주지 않고 일반적으로 선버스트를 줄일 수 있습니다.클러터는 레이더에 의해 전송되는 레이더 신호에만 반응하기 때문에 수동적인 간섭원으로 여겨집니다.

클러터는 여러 가지 방법으로 감지되고 중화됩니다.레이더 스캔 사이에 잡동사니가 정적으로 나타나는 경향이 있으며, 이후의 스캔 에코에서는 원하는 대상이 이동하는 것으로 보이며, 모든 정지 에코를 제거할 수 있습니다.바다의 어수선함은 수평편광을 이용하여 줄일 수 있고, 비는 원형편광을 이용하여 줄일 수 있습니다(기상레이더는 반대의 효과를 바라므로 강수를 감지하기 위해 선형편광을 이용합니다).다른 방법들은 신호 대 클러터 비율을 증가시키려고 시도합니다.

클러터는 바람에 따라 움직이거나 정지해 있습니다.어수선한 환경에서 측정 또는 성능을 향상시키는 두 가지 일반적인 전략은 다음과 같습니다.

• 연속 펄스를 통합하는 이동 대상 표시
• 필터들을 사용하여 클러터들을 바람직한 신호들로부터 분리하는, 도플러 프로세싱

가장 효과적인 클러터 감소 기술은 펄스-도플러 레이더입니다.도플러는 주파수 스펙트럼을 이용하여 항공기와 우주선으로부터 클러터를 분리하므로 속도 차이를 이용하여 동일한 볼륨에 위치한 다수의 반사체로부터 개별 신호를 분리할 수 있습니다.이를 위해서는 일관성 있는 송신기가 필요합니다.다른 기술은 위상을 사용하여 느리게 움직이는 물체로부터의 신호를 줄이기 위해 두 개의 연속적인 펄스로부터 수신 신호를 빼는 이동 타겟 표시기를 사용합니다.이것은 시간 영역 펄스 진폭 레이더와 같이 일관성 있는 송신기가 없는 시스템에 적용될 수 있습니다.

자동 이득 제어(AGC)의 한 형태인 상시 거짓 경보율은 관심 대상의 에코보다 훨씬 많은 클러터 반환에 의존하는 방법입니다.수신기의 게인은 전체적으로 보이는 클러터의 일정한 수준을 유지하도록 자동으로 조정됩니다.이렇게 하면 주변의 더 강력한 어수선함으로 가려진 대상을 감지하는 데는 도움이 되지 않지만 강력한 대상 소스를 구별하는 데는 도움이 됩니다.과거에는 레이더 AGC가 전자적으로 제어되어 레이더 수신기 전체의 이득에 영향을 미쳤습니다.레이더가 진화함에 따라, AGC는 컴퓨터-소프트웨어 제어를 받게 되었고 특정 탐지 셀에서 더 세분화되어 이득에 영향을 미쳤습니다.

클러터는 지면 반사, 대기 도관 또는 전리층 반사/굴절(예: 비정상적인 전파)에 의해 발생하는 유효한 대상의 다중 경로 에코에서 비롯될 수도 있습니다.이 어수선한 유형은 다른 정상적인 관심 대상처럼 움직이고 행동하는 것처럼 보이기 때문에 특히 성가십니다.일반적인 시나리오에서는 항공기 에코가 아래 지면에서 반사되어 수신기에 정확한 에코 아래의 동일한 타겟으로 나타납니다.레이더는 목표물을 통합하려고 할 수도 있고, 목표물을 부정확한 높이로 보고하거나, 지터 또는 물리적 불가능성에 근거하여 제거할 수도 있습니다.터레인 바운스 재밍은 레이더 신호를 증폭시켜 아래쪽으로 향하게 함으로써 이 응답을 활용합니다.^[43]이러한 문제는 레이더 주변의 지상 지도를 통합하여 지상 아래 또는 특정 높이 이상에서 발생하는 것으로 보이는 모든 에코를 제거함으로써 해결할 수 있습니다.모노펄스는 낮은 고도에서 사용되는 고도 알고리즘을 변경하여 개선할 수 있습니다.새로운 항공 교통 관제 레이더 장비에서는 알고리즘을 사용하여 현재의 펄스 리턴을 인접한 것과 비교하고 리턴 가능성을 계산하여 잘못된 타겟을 식별합니다.

재밍

레이더 교란은 레이더 외부의 소스에서 발생한 무선 주파수 신호를 말하며, 레이더의 주파수로 전송되어 관심 대상을 가리킵니다.방해는 전자전 전술과 같이 의도적일 수도 있고, 같은 주파수 범위를 사용하여 전송하는 아군 운용 장비와 같이 의도적일 수도 있습니다.재밍은 레이더 외부의 요소에 의해 시작되며 일반적으로 레이더 신호와 무관하기 때문에 능동 간섭원으로 간주됩니다.

재밍 신호는 (재머에서 레이더 수신기로) 한 방향으로만 이동하면 되는 반면, 레이더 에코는 두 방향(레이더-표적-레이더)으로 이동하므로 재밍은 레이더에 문제가 됩니다. 따라서 역제곱 법칙에 따라 레이더 수신기로 돌아올 때까지 전력이 크게 감소합니다.따라서 방해자는 걸린 레이더보다 훨씬 덜 강력할 수 있으며, 방해자에서 레이더(메인 로브 방해)까지 시야선을 따라 표적을 효과적으로 가릴 수 있습니다.재머는 레이더 수신기의 측면 로브(측면 로브 걸림)를 통해 다른 시선을 따라 레이더에 영향을 주는 부가적인 효과가 있습니다.

메인 로브 걸림은 일반적으로 메인 로브 솔리드 각도를 좁혀야만 감소할 수 있으며 레이더와 동일한 주파수 및 편광을 사용하는 걸림기를 직접 대면할 때 완전히 제거할 수 없습니다.사이드 로브 교란은 레이더 안테나 설계에서 수신 사이드 로브를 줄이고 무지향성 안테나를 사용하여 비메인 로브 신호를 감지하고 무시함으로써 극복할 수 있습니다.다른 방해 방지 기술은 주파수 호핑(hopping)

신호처리

거리측정

통과시간

거리 측정(범위 설정)을 얻는 한 가지 방법은 비행 시간을 기준으로 합니다: 짧은 펄스의 무선 신호(전자파 방사)를 전송하고 반사가 돌아오는 데 걸리는 시간을 측정하는 것입니다.거리는 왕복 시간의 1/2에 신호의 속도를 곱한 것입니다.2분의 1의 요인은 신호가 물체로 갔다가 다시 되돌아와야 한다는 사실에서 비롯됩니다.전파는 빛의 속도로 이동하기 때문에 정확한 거리 측정은 고속 전자 장치가 필요합니다.대부분의 경우 신호가 전송되는 동안 수신기가 반송을 감지하지 못합니다.레이더는 듀플렉서(duplexer)를 사용하여 송신과 수신 사이를 일정 속도로 전환합니다.유사한 효과가 최대 범위를 부여하기도 합니다.범위를 최대화하려면 펄스 반복 시간 또는 펄스의 역수 반복 주파수라고 하는 펄스 사이의 더 긴 시간을 사용해야 합니다.

이 두 효과는 서로 상충되는 경향이 있으며, 하나의 레이더에서 좋은 단거리와 좋은 장거리를 모두 조합하는 것은 쉽지 않습니다.이는 양호한 최소 범위 방송에 필요한 짧은 펄스가 총 에너지가 적어 리턴이 훨씬 작고 타겟을 감지하기 어렵기 때문입니다.이는 더 많은 펄스를 사용함으로써 상쇄될 수 있지만, 최대 범위를 단축시킬 수 있습니다.그래서 각각의 레이더는 특정한 종류의 신호를 사용합니다.장거리 레이더는 지연 시간이 긴 긴 펄스를 사용하는 경향이 있고, 단거리 레이더는 더 작은 펄스를 사용하며, 그 사이의 시간이 짧습니다.전자 장치가 개선됨에 따라 이제 많은 레이더가 펄스 반복 주파수를 변경할 수 있으며, 따라서 범위가 변경됩니다.최신 레이더는 하나의 셀 동안 두 개의 펄스를 발사하는데, 하나는 짧은 거리(약 10km)를 위한 것이고 다른 하나는 더 긴 거리(약 100km)를 위한 것입니다.

거리는 시간의 함수로 측정될 수도 있습니다.레이다 마일은 레이다 펄스가 1해리를 이동하고 표적에 반사되어 레이다 안테나로 돌아오는 데 걸리는 시간입니다.1해리는 1,852 m로 정의되므로 이 거리를 광속(299,792,458 m/s)으로 나눈 다음 결과에 2를 곱하면 지속 시간이 12.36 μs가 됩니다.

주파수 변조

거리 측정 레이더의 또 다른 형태는 주파수 변조를 기반으로 합니다.이러한 시스템에서는 전송된 신호의 주파수가 시간에 따라 변경됩니다.신호가 타겟을 오가는데 유한한 시간이 걸리기 때문에, 수신된 신호는 반사된 신호가 레이더에 다시 도달할 때 송신기가 방송하고 있는 것과 다른 주파수입니다.두 신호의 주파수를 비교하면 차이를 쉽게 측정할 수 있습니다.이는 1940년대 전자제품에서도 매우 높은 정확도로 쉽게 구현됩니다.레이더가 상대적으로 낮은 주파수에서 효과적으로 작동할 수 있다는 점도 장점입니다.이는 고주파 신호 생성이 어렵거나 비용이 많이 드는 초기의 이러한 유형 개발에서 중요했습니다.

이 기술은 연속파 레이더에 사용될 수 있으며 항공기 레이더 고도계에서 종종 볼 수 있습니다.이러한 시스템에서 "반송파" 레이더 신호는 일반적으로 오디오 주파수에서 사인파 또는 톱니 패턴으로 상하로 변화하는 예측 가능한 방식으로 주파수 변조됩니다.신호는 그 후 하나의 안테나로부터 송신되고 다른 안테나, 일반적으로 항공기의 바닥에 위치된 다른 안테나 상에서 수신되고, 신호는 반송된 신호로부터 오디오 주파수 톤을 생성하고 송신된 신호의 일부를 생성하는 간단한 비트 주파수 변조기를 사용하여 지속적으로 비교될 수 있습니다.

수신 신호의 변조 지수는 레이더와 반사경 사이의 시간 지연에 비례합니다.주파수 이동은 시간 지연이 클수록 커집니다.주파수 이동은 이동 거리에 정비례합니다.해당 거리는 계측기에 표시될 수 있으며 트랜스폰더를 통해서도 사용할 수 있습니다.이 신호 처리는 속도 감지 도플러 레이더에 사용되는 것과 유사합니다.이 방법을 사용하는 시스템의 예로는 AZUSA, MISTRAM, UDOP 등이 있습니다.

지상파 레이더는 더 큰 주파수 범위를 커버하는 저전력 FM 신호를 사용합니다.다중 반사는 컴퓨터화된 합성 이미지를 생성하는 다중 통과로 패턴 변화에 대해 수학적으로 분석됩니다.도플러 효과는 느리게 움직이는 물체를 감지할 수 있게 해줄 뿐만 아니라 물의 표면에서 "소음"을 대부분 제거하는 데 사용됩니다.

펄스 압축

위에서 설명한 두 가지 기법은 모두 단점을 가지고 있습니다.펄스 타이밍 기법은 거리 측정의 정확도가 펄스의 길이에 반비례하는 반면 에너지, 즉 방향 범위가 직접적으로 연관된다는 점에서 본질적인 트레이드오프(tradeoff)를 가지고 있습니다.정확도를 유지하면서 더 긴 거리 동안 전력을 증가시키기 위해서는 매우 높은 피크 전력이 필요하며, 1960년대 조기 경보 레이더는 종종 수십 메가와트에서 작동합니다.연속파 방식은 이 에너지를 시간 내에 전파하기 때문에 펄스 방식에 비해 훨씬 낮은 피크 전력을 필요로 하지만, 송신 신호와 수신 신호가 동시에 작동할 수 있도록 하는 몇 가지 방법이 필요하며, 종종 두 개의 개별 안테나를 요구합니다.

1960년대에 새로운 전자제품의 도입은 두 가지 기술을 결합할 수 있게 되었습니다.주파수 변조된 긴 펄스에서 시작합니다.방송 에너지를 시간 내에 전파한다는 것은 더 낮은 피크 에너지를 사용할 수 있다는 것을 의미하며, 현대의 예는 일반적으로 수십 킬로와트 정도입니다.수신 시, 신호는 서로 다른 주파수를 서로 다른 시간만큼 지연시키는 시스템으로 전송됩니다.결과적인 출력은 정확한 거리 측정에 적합한 훨씬 짧은 펄스이며 수신된 에너지를 훨씬 높은 에너지 피크로 압축하여 신호 대 잡음비를 줄입니다.이 기술은 현대의 대형 레이더에서 일반적으로 사용됩니다.

속도측정

속도는 시간에 대한 물체와의 거리 변화입니다.따라서 기존의 거리 측정 시스템은 타겟이 마지막으로 어디에 있었는지 확인할 수 있는 메모리 용량과 결합되어 속도를 측정하기에 충분합니다.한때는 사용자가 레이더 화면에 그리스 연필로 표시를 한 다음 슬라이드 규칙을 사용하여 속도를 계산하는 방식으로 메모리가 구성되었습니다.현대의 레이더 시스템은 컴퓨터를 사용하여 동등한 작업을 더 빠르고 정확하게 수행합니다.

송신기의 출력이 일관성이 있는 경우(위상 동기화), 거의 즉각적인 속도 측정(메모리가 필요 없음)에 사용할 수 있는 또 다른 효과를 도플러 효과라고 합니다.대부분의 현대 레이더 시스템은 이 원리를 도플러 레이더와 펄스-도플러 레이더 시스템(기상 레이더, 군사 레이더)에 사용합니다.도플러 효과는 레이더에서 목표물까지의 시선을 따라 목표물의 상대 속도만 결정할 수 있습니다.시선에 수직인 목표 속도의 어떤 성분도 도플러 효과만으로 결정할 수는 없지만, 시간에 따라 목표의 방위각을 추적함으로써 결정할 수 있습니다.

주파수가 알려진 매우 순수한 신호를 보내 연속파 레이더(CW 레이더)로 알려진 도플러 레이더를 아무런 펄스 없이 만들 수 있습니다.CW 레이더는 표적의 속도의 반경 성분을 결정하는 데 이상적입니다.CW 레이더는 일반적으로 범위가 중요하지 않은 곳에서 차량 속도를 빠르고 정확하게 측정하기 위해 교통 단속 기관에서 사용합니다.

펄스 레이더를 사용하는 경우, 연속적인 반송 위상 간의 변화는 표적이 펄스 간에 이동한 거리를 제공하므로 그 속도를 계산할 수 있습니다.레이더 신호 처리의 다른 수학적 발전에는 시간-주파수 분석(Weyl Heisenberg 또는 웨이블릿)과 이동 대상("chirp")으로부터의 반환 빈도 변화를 이용하는 처플릿 변환이 포함됩니다.

펄스-도플러 신호 처리

펄스-도플러 신호 처리는 검출 과정에서 주파수 필터링을 포함합니다.각 송신 펄스 사이의 공간은 레인지 셀 또는 레인지 게이트로 나뉩니다.각각의 셀은 스펙트럼 분석기가 사용하는 것과 같이 독립적으로 필터링되어 서로 다른 주파수를 나타내는 디스플레이를 생성합니다.각각의 다른 거리는 다른 스펙트럼을 생성합니다.이러한 스펙트럼은 검출 프로세스를 수행하는 데 사용됩니다.이는 날씨, 지형 및 전자적 대응 수단과 관련된 적대적 환경에서 허용 가능한 성능을 달성하기 위해 필요합니다.

주요 목적은 다중 거리에서 집계 반사 신호의 진폭과 주파수를 모두 측정하는 것입니다.이것은 기상 레이더와 함께 각각의 다른 공기 체적에서 반경 방향 풍속과 강수 속도를 측정하는 데 사용됩니다.이것은 컴퓨팅 시스템과 연동되어 실시간 전자 날씨 지도를 만듭니다.항공기 안전은 부상 및 사고를 예방하기 위해 사용되는 정확한 기상 레이더 정보에 대한 지속적인 접근에 달려 있습니다.기상 레이더는 낮은 PRF를 사용합니다.일반적으로 개별 신호를 분리할 필요가 없기 때문에 일관성 요구 사항은 군사 시스템에 대한 요구 사항만큼 엄격하지 않습니다.보다 정교한 필터링이 필요하지 않으며, 항공기를 추적하기 위한 군사용 레이더에 비해 기상 레이더를 사용하는 경우에는 통상적으로 범위 모호성 처리가 필요하지 않습니다.

대체 목적은 군용 공중전 생존력을 향상시키기 위해 필요한 "하향/하향" 능력입니다.Pulse-Doppler는 인력과 차량을 방어하는 데 필요한 지상 감시 레이더에도 사용됩니다.^[44][45]펄스-도플러 신호 처리는 항공기 조종사, 선상 요원, 보병 및 포병에 가까운 방사선을 더 적게 사용하여 최대 탐지 거리를 증가시킵니다.지형, 물, 날씨의 반사는 항공기나 미사일보다 훨씬 더 큰 신호를 만들어 내는데, 이것은 빠르게 움직이는 차량이 지구의 낮잠 비행 기술과 스텔스 기술을 사용하여 공격 차량이 파괴하기에 너무 가까울 때까지 탐지를 피할 수 있게 해줍니다.펄스-도플러 신호 처리는 이러한 약점을 안전하게 제거하는 보다 정교한 전자 필터링을 포함합니다.이를 위해서는 동적 범위가 큰 위상 일관성 하드웨어와 중간 펄스-반복 주파수를 사용해야 합니다.군사용 응용에는 범위가 직접 결정되는 것을 방지하는 매체 PRF가 필요하며, 모든 반사 신호의 실제 범위를 식별하기 위해서는 범위 모호성 해결 처리가 필요합니다.방사상 이동은 일반적으로 도플러 주파수와 연결되어 레이더 교란 신호에 의해 생성될 수 없는 잠금 신호를 생성합니다.펄스-도플러 신호 처리는 위협 식별에 사용할 수 있는 가청 신호도 생성합니다.^[44]

간섭효과 감소

레이더 시스템에서는 레이더 간섭 효과를 줄이기 위해 신호 처리가 사용됩니다.신호 처리 기술에는 이동 표적 표시, 펄스-도플러 신호 처리, 이동 표적 탐지 프로세서, 2차 감시 레이더 표적과의 상관 관계, 시공간 적응 처리, 추적 전 탐지 등이 있습니다.지속적인 거짓 경보율과 디지털 지형 모델 처리는 어수선한 환경에서도 사용됩니다.

플롯 및 트랙 추출

추적 알고리즘은 레이더 성능 향상 전략입니다.추적 알고리즘은 센서 시스템에 의해 보고되는 개별 위치의 이력을 기반으로 여러 이동 객체의 미래 위치를 예측하는 기능을 제공합니다.

과거 정보는 항공 교통 통제, 위협 추정, 전투 시스템 교리, 총 조준 및 미사일 유도와 함께 사용될 미래 위치를 예측하기 위해 축적되고 사용됩니다.위치 데이터는 몇 분 동안 레이더 센서에 의해 축적됩니다.

일반적인 트랙 알고리즘은 4가지가 있습니다.^[46]

• 가장 가까운 이웃 알고리즘
• 확률적 데이터 연결
• 다중 가설 추적
• 대화형 다중 모델(IMM)

항공기의 레이더 비디오 반환은 허위 및 간섭 신호가 폐기되는 플롯 추출 과정을 거칠 수 있습니다.플롯 추출기로 알려진 장치를 통해 대상 반환 시퀀스를 모니터링할 수 있습니다.

관련이 없는 실시간 반환은 표시된 정보와 표시된 단일 플롯에서 제거할 수 있습니다.일부 레이더 시스템에서 또는 레이더가 연결된 명령 및 제어 시스템에서 레이더 추적기는 개별 대상에 속하는 플롯의 시퀀스를 연관시키고 대상의 헤딩 및 속도를 추정하는 데 사용됩니다.

공학 기술

레이더의 구성 요소는 다음과 같습니다.

• 크리스트론 또는 마그네트론과 같은 발진기로 무선 신호를 생성하고, 변조기에 의해 그 지속시간을 제어하는 송신기.
• 송신기와 안테나를 연결하는 도파관.
• 두 경우 모두에서 안테나가 사용되는 경우, 신호를 위한 안테나와 송신기 또는 수신기 사이의 스위치 역할을 하는 듀플렉서.
• 수신기.원하는 수신 신호(펄스)의 형태를 알고 있으므로, 일치된 필터를 사용하여 최적의 수신기를 설계할 수 있습니다.
• 사람이 읽을 수 있는 출력 장치에 대한 신호를 생성하는 디스플레이 프로세서
• 소프트웨어가 명령한 레이더 스캔을 수행하기 위해 모든 장치와 안테나를 제어하는 전자 섹션입니다.
• 최종 사용자 장치 및 디스플레이에 대한 링크.

안테나 설계

단일 안테나에서 방송되는 무선 신호는 모든 방향으로 퍼져 나갈 것이고, 마찬가지로 단일 안테나도 모든 방향에서 동일하게 신호를 수신할 것입니다.이는 레이더가 대상 물체의 위치를 결정하는 문제를 남깁니다.

초기 시스템은 지향성 수신기 안테나를 여러 방향으로 가리키는 전방향 방송 안테나를 사용하는 경향이 있었습니다.예를 들어, 최초로 배치된 시스템인 Chain Home은 수신을 위해 직각으로 두 개의 직선 안테나를 사용했으며, 각각 다른 디스플레이에 있습니다.최대 리턴은 안테나가 타겟에 직각으로 위치하고 안테나가 직접적으로 향하는 최소값으로 감지됩니다(종료).조작자는 안테나를 회전시켜 목표물에 대한 방향을 결정할 수 있으므로, 하나의 디스플레이는 최대를 나타내고 다른 디스플레이는 최소를 나타냅니다.이러한 유형의 솔루션에서 한 가지 심각한 한계는 방송이 모든 방향으로 송출되기 때문에 검사 대상 방향의 에너지 양이 전송되는 부분의 극히 일부라는 것입니다."표적"에 적당한 전력을 공급하기 위해서는 송신 에어리얼이 방향성을 가져야 합니다.

포물면 반사체

더 현대적인 시스템은 고정 가능한 포물선 "접시"를 사용하여 촘촘한 방송 빔을 만들고, 보통 수신기와 동일한 접시를 사용합니다.이러한 시스템은 자동 조향 또는 레이더 잠금을 허용하기 위해 동일한 안테나에서 두 개의 레이더 주파수를 결합하는 경우가 많습니다.

포물면 반사경은 대칭 포물면이거나 상한 포물면일 수 있습니다.대칭 포물선 안테나는 X 및 Y 차원 모두에서 좁은 "연필" 빔을 생성하고 결과적으로 더 높은 이득을 가집니다.NEXRAD Pulse-Doppler 날씨 레이더는 대칭 안테나를 사용하여 대기의 상세 체적 스캔을 수행합니다.상한 포물선 안테나는 한 차원에서는 좁은 빔을 생성하고 다른 차원에서는 비교적 넓은 빔을 생성합니다.이 기능은 3차원에서 목표 위치보다 넓은 각도에서 목표 탐지가 더 중요한 경우에 유용합니다.대부분의 2D 감시 레이더는 좁은 방위각 빔폭과 넓은 수직 빔폭을 가진 상한 포물선 안테나를 사용합니다.이 빔 구성을 통해 레이더 조작자는 특정 방위각에서 그러나 특정 높이에서 항공기를 탐지할 수 있습니다.반대로, 소위 "노드더" 높이 찾기 레이더는 특정 높이에서 항공기를 탐지하지만 방위각 정밀도가 낮은 항공기를 탐지하기 위해 좁은 수직 빔 폭과 넓은 방위각 빔 폭을 가진 접시를 사용합니다.

스캔종류

• 주 스캔(Primary Scan): 주 안테나 에어리얼을 이동시켜 스캔 빔을 생성하는 스캔 기술로서, 예를 들어 원형 스캔, 섹터 스캔 등이 있습니다.
• 보조 스캔(Secondary Scan): 안테나 피드를 이동시켜 스캔 빔을 생성하는 스캔 기술로서, 예를 들어 원추형 스캔, 단방향 섹터 스캔, 로브 스위칭 등이 있습니다.
• 파머 스캔(Palmer Scan): 주 안테나 및 그 공급부를 이동시켜 스캐닝 빔을 생성하는 스캐닝 기술.Palmer Scan은 Primary Scan과 Secondary Scan의 합성어입니다.
• 원추형 스캔:레이더 빔은 표적을 가리키는 "보어사이트" 축을 중심으로 작은 원을 그리며 회전합니다.

슬롯 도파관

포물면 반사기와 유사하게 적용되는 슬롯형 도파관은 스캔을 위해 기계적으로 이동되며 수직 패턴이 일정하게 유지될 수 있는 비추적 표면 스캔 시스템에 특히 적합합니다.비용이 저렴하고 바람에 노출되지 않기 때문에, 선상, 공항 표면 및 항구 감시 레이더는 현재 포물선 안테나보다 이 방법을 사용합니다.

위상배열

다른 조향 방법은 위상 배열 레이더에서 사용됩니다.

위상 배열 안테나는 에어리얼 또는 슬롯 도파관의 행과 같이 균등한 간격으로 배치된 유사한 안테나 요소로 구성됩니다.각 안테나 요소 또는 안테나 요소 그룹은 배열에 걸쳐 위상 구배를 생성하는 이산 위상 이동을 포함합니다.예를 들어, 배열 면을 가로지르는 각 파장에 대해 5도 위상 이동을 생성하는 배열 요소는 배열 면에 수직인 중심선으로부터 5도 떨어진 곳에서 빔을 생성합니다.해당 빔을 따라 이동하는 신호가 강화됩니다.해당 빔으로부터의 신호 오프셋이 취소됩니다.보강량은 안테나 게인(antenna gain)입니다.취소 금액은 사이드 로브 억제입니다.^[47]

위상 배열 레이더는 제2차 세계 대전(Mammut radar)에서 레이더의 초기 몇 년부터 사용되어 왔지만 전자 장치의 한계로 인해 성능이 저하되었습니다.위상 배열 레이더는 원래 미사일 방어용으로 사용되었습니다(예: 세이프가드 프로그램 참조).그들은 함상 이지스 전투 시스템과 패트리엇 미사일 시스템의 핵심입니다.많은 수의 어레이 요소와 관련된 대규모 중복성은 개별 위상 요소가 고장 나면서 발생하는 점진적인 성능 저하를 감수하면서도 신뢰성을 높입니다.기상 감시에는 위상 배열 레이더가 덜 사용되고 있습니다.2017년 현재 NOAA는 기상 연구 및 비행 모니터링을 위해 10년 이내에 미국 전역에 다기능 위상 배열 레이더의 전국 네트워크를 구현할 계획입니다.^[48]

위상 배열 안테나는 미사일, 보병 지원 차량, 선박 및 항공기와 같은 특정 형상에 맞도록 제작될 수 있습니다.

전자제품의 가격이 하락함에 따라 단계별 배열 레이더가 일반화되었습니다.거의 모든 최신 군사용 레이더 시스템은 위상 배열을 기반으로 하고 있으며, 여기서 작은 추가 비용은 움직이는 부품이 없는 시스템의 향상된 신뢰성으로 상쇄됩니다.기존의 이동 안테나 설계는 항공 교통 감시나 유사한 시스템과 같이 비용이 중요한 역할에 여전히 널리 사용되고 있습니다.

위상 배열 레이더는 여러 표적을 추적할 수 있기 때문에 항공기에서 사용하기에 가치가 있습니다.위상배열레이더를 사용한 최초의 항공기는 B-1B 랜서였습니다.위상배열레이더를 사용한 최초의 전투기는 미코얀 MiG-31이었습니다.록히드 마틴 F-22 랩터에 AN/APG-77 액티브 전자 스캔 어레이가 도입되기 ^{[citation needed]}전까지 MiG-31M의 SBI-16 자슬론 패시브 전자 스캔 어레이 레이더는 세계에서 가장 강력한 전투기 레이더로 여겨졌습니다.

단계적 배열 간섭계 또는 단일 유효 조리개로 단계적으로 배열되는 개별 접시 배열을 사용하는 조리개 합성 기술은 전파 천문학에서 널리 사용되지만 레이더 응용에 일반적이지는 않습니다.이러한 다중 애퍼처 어레이는 송신기에 사용될 때 타겟으로 전송되는 총 전력을 감소시키는 비용으로 좁은 빔(beam)을 발생시킵니다.원칙적으로, 그러한 기술은 공간 해상도를 증가시킬 수 있지만, 전력이 낮다는 것은 일반적으로 효과적이지 않다는 것을 의미합니다.

한편, 하나의 이동원으로부터 움직임 데이터를 후처리하여 조리개 합성은 우주 및 공중 레이더 시스템에 널리 사용되고 있습니다.

주파수 대역

안테나는 일반적으로 동작 주파수의 파장과 유사한 크기를 가져야 합니다. 일반적으로 크기는 10분의 1 이내입니다.이렇게 하면 안테나가 작아지기 때문에 더 짧은 파장을 사용할 강력한 동기를 얻을 수 있습니다.파장이 짧아지면 회절로 인해 해상도도 높아지는데, 이는 대부분의 레이더에서 볼 수 있는 형태의 반사경을 원하는 빔 폭에 대해 더 작게 만들 수도 있음을 의미합니다.

더 작은 파장으로 이동하는 것을 반대하는 것은 많은 현실적인 문제입니다.일례로, 고전력 초단파장을 생산하는 데 필요한 전자 장치는 일반적으로 더 긴 파장에 필요한 전자 장치보다 복잡하고 비용이 많이 들었습니다.또 다른 문제는 레이더 방정식의 유효 애퍼처 수치가 임의의 주어진 안테나(또는 반사기) 크기에 대해 더 긴 파장에서 더 효율적일 것이라는 것을 의미한다는 것입니다.또한 파장이 짧아지면 공기 중의 분자나 빗방울과 상호작용하여 신호를 산란시킬 수 있습니다.또한 매우 긴 파장은 추가적인 회절 효과를 가지고 있어 지평선 레이더에 적합합니다.이러한 이유로 다양한 역할에 다양한 파장이 사용됩니다.

전통적인 밴드 이름은 제2차 세계 대전 중 코드네임으로 유래되었으며 현재도 전 세계적으로 군사 및 항공용으로 사용되고 있습니다.전기전자 기술자 협회에 의해 미국에서 그리고 국제 전기 통신 연합에 의해 국제적으로 채택되었습니다.대부분의 국가는 각 밴드의 어떤 부분을 민간용 또는 군사용으로 사용할 수 있는지에 대한 추가 규정을 가지고 있습니다.

방송 및 전자 대책 산업과 같은 라디오 스펙트럼의 다른 사용자들은 전통적인 군사 명칭을 그들만의 시스템으로 대체했습니다.

레이더 주파수 대역

밴드명	주파수범위	파장범위	메모들
HF	3-30MHz	10-100m	해안 레이더 시스템, OTH(Over-the-horizon) 레이더; '고주파'
VHF	30–300MHz	1-10m	매우 긴 거리, 접지 관통, '매우 높은 주파수'.초기 레이더 시스템은 방송 라디오에 적합한 전자 장치가 이미 개발되었기 때문에 일반적으로 VHF에서 작동했습니다.오늘날 이 대역은 혼잡이 심하고 간섭 때문에 레이더에 더 이상 적합하지 않습니다.
P	< 300MHz	> 1 m	'이전'을 뜻하는 'P'는 초기 레이더 시스템에 소급 적용되며, 본질적으로 HF + VHF입니다.식물 침투가 잘 되어 원격 감지에 자주 사용됩니다.
UHF	300–1000MHz	0.3–1m	매우 긴 사거리(예: 탄도 미사일 조기 경보), 지면 관통, 나뭇잎 관통; '초고주파'.매우 높은 에너지 수준에서 효율적으로 생산되고 수신되며, 핵 정전의 영향을 줄여 미사일 탐지 역할에 유용합니다.
L	1~2GHz	15-30cm	장거리 항공 교통 관제 및 감시; 'L'은 '롱'을 의미합니다.우수한 수신 품질과 합리적인 해상도를 겸비하여 장거리 조기경보 레이더에 널리 사용됩니다.
S	2~4GHz	7.5-15cm	중간 범위 감시, 터미널 항공 교통 관제, 장거리 날씨, 해상 레이더; 2차 세계대전 중 코드명인 '감성'을 뜻하는 'S'.L보다 효율은 낮지만 해상도가 높아 장거리 지상 관제 요격 작업에 특히 적합합니다.
C	4~8GHz	3.75-7.5cm	위성 트랜스폰더; X와 S 대역 사이의 타협(따라서 'C'); 날씨; 장거리 추적
X	8–12GHz	2.5-3.75cm	미사일 유도, 해상 레이더, 기상, 중해상도 지도 및 지상 감시, 미국에서는 공항 레이더에 10.525GHz ±25MHz의 좁은 범위가 사용됩니다. 단거리 추적.2차 세계대전 당시 주파수가 비밀이었기 때문에 X 밴드라는 이름을 붙였습니다.폭우 시 빗방울을 회절시켜 제거하면 탐지 역할의 범위가 제한되며 단거리 역할이나 의도적으로 비를 탐지하는 역할에만 적합합니다.
Ku	12–18GHz	1.67–2.5cm	고해상도, 위성 트랜스폰더에도 사용되며, K 대역 이하의 주파수(이하 'u')
K	18–24GHz	1.11-1.67cm	'짧다'는 뜻의 독일어 kurz에서 유래했습니다.22 GHz에서 수증기에 의한 흡수로 인해 제한적으로 사용할 수 있으므로 어느 한쪽의 K와u K가a 대신 감시용으로 사용됩니다.K-밴드는 기상학자들이 구름을 감지하는 데 사용되고, 경찰은 과속 운전자들을 감지하는 데 사용됩니다.K-밴드 레이더 건은 24.150 ± 0.100 GHz에서 작동합니다.
Ka	24~40GHz	0.75-1.11cm	매핑, 단거리, 공항 감시, K 대역 바로 위의 주파수(따라서 'a') 적색등이 켜진 자동차의 번호판을 촬영하는 카메라를 작동시키는 데 사용되는 포토 레이더는 34.300 ± 0.100GHz에서 작동합니다.
음.	40–300GHz	1.0-7.5mm	밀리미터 밴드, 아래와 같이 세분화됩니다.공기 중의 산소는 다른 주파수의 다른 분자들과 마찬가지로 약 60 GHz에서 매우 효과적인 감쇠기이며, 94 GHz에서 소위 전파 창으로 이어집니다.이 창에서도 22.2 GHz의 물로 인한 감쇄가 그보다 높습니다.따라서 이러한 주파수는 헬리콥터용 전력선 회피 시스템이나 감쇄가 문제되지 않는 공간에서의 사용과 같은 단거리 고도로 특정한 레이더에만 일반적으로 유용합니다.여러 문자가 여러 그룹별로 이 밴드에 할당됩니다.이것들은 테스트 장비를 만들었던 지금은 없어진 회사인 베이트론의 것입니다.
V	40–75GHz	4.0~7.5mm	60GHz에서 공명하는 대기 산소에 의해 매우 강하게 흡수됩니다.
W	75–110GHz	2.7–4.0mm	실험용 자율주행차, 고해상도 기상관측, 영상촬영용 시각센서로 활용

변조기

변조기는 RF 펄스의 파형을 제공하는 역할을 합니다.레이더 모듈레이터 설계에는 두 가지가 있습니다.

• 비-코히어런트 키드 파워-오실레이터들을^[49] 위한 고전압 스위치 이 변조기들은 고전압 공급기로부터 형성된 고전압 펄스 발생기, 펄스 형성 네트워크 및 사이라트론과 같은 고전압 스위치로 구성됩니다.이들은 공급을 위해 짧은 펄스의 전력을 발생시킵니다. 예를 들어, 마그네트론은 DC(일반적으로 펄스화된)를 마이크로파로 변환시키는 특수한 유형의 진공관입니다.이 기술은 펄스 전력으로 알려져 있습니다.이러한 방식으로, RF 방사선의 전송 펄스는 정의된 그리고 보통 매우 짧은 지속 시간으로 유지됩니다.
• 복잡하지만 일관된 파형을 위해 파형 발생기 및 여기기에 의해 공급되는 ^[50]하이브리드 믹서.이 파형은 저전력/저전압 입력 신호에 의해 생성될 수 있습니다.이 경우 레이더 송신기는 동력 증폭기(예: 크리스트론 또는 고체 상태 송신기)여야 합니다.이러한 방식으로, 전송된 펄스는 펄스 내에서 변조되고 레이더 수신기는 펄스 압축 기술을 사용해야 합니다.

냉각수

이동식 웨이브 튜브 및 클라이스트론과 같이 1,000와트 이상의 마이크로파 출력을 작동하는 일관성 있는 마이크로파 증폭기에는 액체 냉각수가 필요합니다.전자 빔은 플라즈마를 생성하기에 충분한 열을 생성할 수 있는 마이크로파 출력의 5배에서 10배의 전력을 포함해야 합니다.이 플라즈마는 집전체에서 음극 쪽으로 흐릅니다.전자 빔을 유도하는 동일한 자기 집속은 플라즈마를 전자 빔의 경로로 강제하지만 반대 방향으로 흐르게 합니다.이것은 도플러 성능을 저하시키는 FM 변조를 도입합니다.이를 방지하기 위해서는 압력과 유량이 최소인 액체 냉각수가 필요하며, 통상적으로 도플러 처리를 사용하는 대부분의 고출력 표면 레이더 시스템에서는 탈이온수가 사용됩니다.^[51]

쿨라놀(실리케이트 에스테르)은 1970년대에 몇몇 군사용 레이더에 사용되었습니다.그러나 흡습성이 있어 가수분해와 인화성이 높은 알코올이 생성됩니다.1978년 미 해군 항공기의 손실은 규산염 에스테르 화재 때문이었습니다.^[52]쿨아놀은 또한 비싸고 독성이 있습니다.미국 해군은 쓰레기, 대기 배출, 배출물의 부피와 독성을 없애거나 줄이기 위해 오염 방지 프로그램(P2)을 도입했습니다.이 때문에 오늘날 쿨란올의 사용 빈도가 줄어듭니다.

규정

레이더(또한: RADAR)는 국제전기통신연합(ITU) ITU 무선규정(RR) 제1.100조에 의해 다음과 같이 정의됩니다.^[53]

기준 신호와 측정하고자 하는 위치로부터 반사되거나 재전송되는 무선 신호의 비교를 기반으로 하는 무선 판별 시스템.각 무선 판정 시스템은 영구적 또는 일시적으로 작동하는 무선 통신 서비스에 의해 분류되어야 합니다.일반적인 레이더 활용은 1차 레이더와 2차 레이더이며, 이러한 레이더는 무선 위치 서비스 또는 무선 위치 위성 서비스에서 작동할 수 있습니다.

구성

레이더는 이미터, 수신기, 안테나, 파장, 스캔 전략 등에서 다양한 구성으로 제공됩니다.

• 쌍성레이더
• 연속파 레이더
• 도플러 레이더
• Fm-cw 레이더
• 모노펄스 레이더
• 패시브 레이더
• 평면배열레이더
• 펄스-도플러
• 합성천공레이더
  • 인공적으로 얇아진 조리개 레이더
• 처프 송신기를 탑재한 지상 레이더

참고 항목

• 지형추적 레이더
• 레이더영상
• 레이더항법
• 역제곱 법칙
• 웨이브 레이다
• 레이더 신호특성
• 펄스도플러 레이더
• 항공전자의 두문자어 및 약어

정의들

• 진폭 비교 모노펄스
• 상시 거짓 경보율
• 민감도 시간제어

어플

• 근접 융제

철물

• 캐비티 마그네트론
• 교차장 증폭기
• 비소 갈륨
• 클라이스트론
• 옴니뷰 테크놀로지
• 레이더공학상세
• 레이더탑
• 라디오
• 주행파관

유사한 탐지 및 레인징 방법

• 음향위치
• 라이다
• 로란
• 소나

역사레이더

• 레이더 목록
• 체인 홈 및 체인 홈 로우
• 뷔르츠부르크 레이더
• 호헨트윌레이다
• H2S 레이더
• SCR-270 레이더

참고 및 참고 자료

서지학

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외부 링크

• MIT 비디오 과정: 레이더 시스템 소개 레이더 시스템과 기술에 대한 이해를 높이기 위해 링컨 연구소에서 10개의 비디오 강의 세트가 개발되었습니다.
• 레이더 용어집