레이더

레이더(Radio Detection and Ranging, 전파 탐지 및 거리 측정)는 전파를 이용하여 물체의 존재, 위치, 속도 등을 탐지하는 장치 또는 시스템이다. 레이더는 목표물에 전파를 발사하고, 목표물에서 반사되어 돌아오는 전파를 분석하여 목표물의 정보를 획득한다.

작동 원리

레이더는 전파를 송신하는 송신기와 반사파를 수신하는 수신기로 구성된다. 송신기에서 발사된 전파는 목표물에 부딪혀 반사되고, 반사된 전파는 수신기에 도달한다. 레이더는 송신된 전파와 수신된 전파의 시간 차이를 측정하여 목표물까지의 거리를 계산한다. 또한, 전파의 주파수 변화(도플러 효과)를 분석하여 목표물의 속도를 측정할 수 있다. 반사파의 강도, 편광 등을 분석하여 목표물의 종류, 크기, 형태 등에 대한 정보를 추정하기도 한다.

구성 요소

• 송신기: 전파를 발생시키는 장치이다. 고주파 발진기, 증폭기 등으로 구성된다.
• 안테나: 전파를 공간으로 방사하고, 반사파를 수신하는 장치이다. 파라볼라 안테나, 위상 배열 안테나 등이 사용된다.
• 수신기: 반사파를 수신하고 증폭하여 신호 처리 장치로 전달하는 장치이다.
• 신호 처리 장치: 수신된 신호를 분석하여 목표물의 위치, 속도 등의 정보를 추출하는 장치이다. 컴퓨터, 디스플레이 등으로 구성된다.
• 제어 장치: 레이더 시스템 전체를 제어하는 장치이다. 송신기, 수신기, 안테나 등의 동작을 제어한다.

활용 분야

레이더는 다양한 분야에서 활용된다.

• 군사: 적 항공기, 미사일, 함정 등을 탐지하고 추적하는 데 사용된다.
• 항공: 항공기의 항법, 기상 관측, 지상 충돌 방지 등에 사용된다.
• 해양: 선박의 항법, 해상 교통 관제, 해양 기상 관측 등에 사용된다.
• 기상: 강수량 측정, 태풍 추적, 기상 예보 등에 사용된다.
• 교통: 차량 속도 측정, 교통량 감시, 자율 주행 자동차 등에 사용된다.
• 우주: 인공위성 추적, 우주 쓰레기 감시, 행성 탐사 등에 사용된다.

레이더의 종류

• 펄스 레이더: 짧은 펄스 형태의 전파를 발사하는 레이더이다. 주로 거리 측정에 사용된다.
• 연속파 레이더: 연속적인 형태의 전파를 발사하는 레이더이다. 주로 속도 측정에 사용된다.
• 도플러 레이더: 도플러 효과를 이용하여 목표물의 속도를 측정하는 레이더이다.
• 위상 배열 레이더: 여러 개의 안테나를 사용하여 전파의 방향을 제어하는 레이더이다.

관련 기술

• 전자기파
• 도플러 효과
• 신호 처리
• 안테나 공학