레이더는 무선 파를 사용하여 먼 물체의 방향, 속도, 모양, 범위 및 기타 특성을 감지하는 무선 기술입니다. 객체를 감지하기 위해 최초의 무선 파도를 사용하는 것은 20 세기 초까지 추적 될 수 있습니다. 오늘날이 기술은 너무 발전하여 물체의 존재뿐만 아니라 거리, 모양, 크기, 속도 및 범위를 감지 할 수 있습니다.
19 세기의 마지막 분기에 부지런한 하인리히 헤르츠 (Heinrich Hertz)는 제임스 서기 맥스웰 (Maxwell)이 실제로 옳다는 것을 보여 주었다. 그는 맥스웰이 그의 전자기 이론에서 이론화 한 것처럼, 빛과는 달리 육안으로 감지 할 수없는 우리 우주에 스며드는 신비한 에너지의 파도가 존재한다는 것을 보여 주었다. 이것들은 전자기파라고 불렀으며 가시 빛 자체는 하나 인 것으로 밝혀졌습니다.
빛은 전자기파입니다. (사진 크레디트 :Pexels)
그의 일련의 편심 실험에서, 그는 또한 이러한 파도가 금속과 같은 전기를 전도하는 물체에 의해 반영 될 수 있음을 보여 주었다. Hertz는 그의 발견의 적용에 대해 물었을 때“아무것도 생각하지 않는다”고 대답했다. 그러나 그는 그의 발견이 궁극적으로 모든 현대 기술의 기초가 될 것이라는 것을 거의 알지 못했습니다. 레이더는 이러한 기술 중 하나입니다.
무선 탐지 및 범위
레이더는 무선 탐지 및 범위 또는 무선 방향 및 범위의 약어입니다. 그러나 단어는 이제 명사로 사용되므로 대문자로 쓰여지지 않습니다. 이름에서 알 수 있듯이 레이더는 무선 파를 사용하여 먼 물체의 방향, 속도, 모양, 범위 및 기타 특성을 감지하는 무선 기술입니다.
(사진 크레딧 :RF Cafe)
물리학 자 Alexander Popov가 커뮤니케이션 목적으로 두 선박 사이에서 전송되는 무선 파가 그들 사이의 다른 선박 통과로 인해 방해가되는 것을 관찰했을 때 물체를 감지하기 위해 최초의 무선 파도를 사용하는 것은 20 세기 초까지 추적 될 수 있습니다. 사람들은 파도가 어떻게 고밀도 안개로 가려진 배를 감지하는 데 어떻게 사용될 수 있는지 깨달았습니다. 그러나 이것이 모든 기술이 할 수있는 모든 것입니다. 유틸리티는 물체의 존재를 감지하는 데만 제한되었지만 송신기와의 거리는 아닙니다.
.오늘날이 기술은 너무 발전하여 물체의 존재뿐만 아니라 거리, 모양, 크기, 속도 및 범위를 감지 할 수 있습니다. 적어도 거리를 결정하기위한 메커니즘은 매우 간단합니다. 송신기는 물체를 향한 짧거나 긴 펄스에서 무선 파를 방출합니다. 물체는 약간의 무선 에너지를 흡수하고 나머지 부분을 반영합니다.
수신기는 일반적으로 송신기와 같은 방향으로 항상 그렇지는 않지만 에너지를 수신하고 전송 이후 경과 한 시간을 측정합니다. 거리는 우리가 이미 알고있는 파도의 속도를 절반의 경과로 곱하여 계산됩니다. 우리는 파도가 두 번의 여행을하기 때문에 시간을 단순히 두 가지로 나눕니다.
그러나 물체의 다른 특성을 결정하는 것은 그 모양이 약간 더 복잡합니다. 예를 들어 물체의 속도를 결정하십시오. 움직이는 물체로 반영되는 주파수는 우리를 향해 움직일 것인지 아니면 우리에게서 멀리 떨어져 있는지에 따라 다르기 때문에 어렵습니다. 다시 말해, 우리는 도플러 효과를 설명해야합니다. 도플러 효과는 사이렌이 우리에게 다가 가서 사라질 때 쇠약 해지면서 사이렌이 더 크게 울리는 것과 같은 효과를 설명해야합니다. 그럼에도 불구하고, 해상도는 이제 너무 엄청나게 레이더가 킬로미터 떨어진 빵 한 빵처럼 작고 애매한 것을 식별 할 수 있습니다.
제약 조건
그러나 그러한 터무니없는 해결책은 감쇠 비용으로 발생합니다. 파장이 감소함에 따라 해상도가 증가합니다. 파도는 물체에서만 반사 될 수 있으므로 물체의 크기가 파도의 파장과 비슷한 경우 감지 할 수 있기 때문입니다. 더 큰 파장의 물결은 단순히 작은 물체를 간과합니다.
반면에, 여정 동안, 낮은 파장 또는 고주파 전자기 파는 고파장 또는 저주파 파도보다 더 큰 속도로 강도를 잃는 경향이 있습니다. 다시 말해, 감쇠와 파장은 역 관계를 공유합니다. 즉, 감쇠와 해결 사이에 타협이 이루어져야합니다. 또한 전력 손실을 최소화하기 위해 모호한 식별을 생성하거나 엄청난 힘의 손실로 빵 한 덩어리를 식별 할 수 있습니다.
(사진 크레디트 :Mysid/Wikimedia Commons)
무선 파도를 사용하여 무선으로 통신하는 것과 동일한 역 관계 때문입니다. 무선파는 전체 전자기 스펙트럼에서 가장 낮은 주파수를 나타내므로 감쇠가 가장 적으므로 가장 긴 거리를 이동할 수 있음을 의미합니다. 이것은 자외선 또는 X- 레이와 같은 고주파파로 달성 할 수 없습니다.
전력과 범위간에 또 다른 타협이 이루어져야합니다. 레이더의 범위를 높이려면 동일한 요인만으로 전력을 증가시키지 않아야하지만 4의 전력으로 제기 된 동일한 요인으로 증가해야합니다! 따라서 범위를 두 배로 늘리려면 전력을 16 배 늘려야합니다! 그런 다음 엔지니어는 이러한 품질을 협상하고 파티 luarar 유형의 응용 분야에 대한 특정 유형의 레이더를 설계합니다.
레이더 아래
대부분의 사람들은 모든 항공기의 대시 보드에 설치된 상징적 인 녹색 다이얼로 레이더를 알고 있습니다. 다이얼은 두꺼운 흰색, 일반적으로 블립이라고 불리는 깜박이는 점을 표시하며 중심을 향해 떨어지며 미사일이나 적이 더 가까이 다가 가고 있음을 나타냅니다.
레이더는 조밀 한 안개 속에서 잃어버린 선박을 찾기 위해 개발되었지만, 두 전쟁의 긴급 상황으로 인해 탐지에 대한 깊은 적성은 결국 땅, 바다 및 공기의 모든 영역에서 '목표'를 감지하기 위해 활용되었습니다. 당연히이 목표는 곧 은밀하게 운영하는 새로운 방법을 찾기 시작했습니다.
Hertz가 시연 한 것처럼 전기가 전기를 수행하는 경우에만 물체는 방전파를 반영합니다. 이것이 바로 알루미늄으로 만든 비행기가 적들과 비 군사 비행기의 경우 교통 통제 장치의 경우 찾기가 훨씬 쉽습니다. 그런 다음 은밀하게 작동하기 위해 할 수있는 일은 비금속 비행기에서 비행하는 것입니다. 여기에는 1930 년대에 만들어진 목재로 만든 비행기 나 탄소 섬유가 포함되어 있습니다.
엔지니어들은 또한 이러한 스텔스 차량을 새로운 독창적 인 방식으로 건설합니다. 그것들은 우연히 또는 적어도 수신기의 범위 외부에서 무선 파를 반영하는 기하학을 제공하거나 전송 된 무선 에너지의 대부분을 흡수하는 재료 또는 복합 재료로 항공기를 건설하므로 적절한 감지에 필요한 것보다 훨씬 적습니다. 그런 다음“레이더 아래”를 비행 할 수도 있습니다.
레이더는 시점 라인 기술입니다. 송신기는 무선 파의 원뿔을 그리며 감지 된 물체는 그 안에있는 물체입니다. 그러나 지구는 둥글고 원뿔의 측면은 융통성이 없으므로 지구의 곡선 표면을 제대로 추적 할 수 없습니다. 따라서 항공기는이 원뿔 아래 나 레이더 아래, 수평선 근처의 비행으로 날아 가면서 날아갈 수 있습니다! 원뿔의 엄격한 측면은 지형에서 갑자기 슬럼프를 추적 할 수 없으므로 항공기는 그림자 아래에서 은밀하게 날 수 있습니다. 산의.
물론, 전쟁은 레이더가 사용되는 것만이 아닙니다. 여전히 선박을 감지하는 데 익숙하지만 탐색 및 충돌 혐오에도 도움이되지만 지질 학자들은 지구의 지각을 매핑하는 데 사용하고, 경찰은 차량을 추적하는 데 사용하고, 모바일 또는 대부분의 무선 통신 기술의 기초가되며, 인류의 가장 중요한 발명품 중 하나에 필수적이지 않습니다. "아무것도 없다"고 Hertz가 불쾌하게 대답했다.
