레이더의 작동원리를 공부해볼까요

레이더는 우리 주변에서 사용이 되는 것이지만 일반적으로는 보이지 않습니다. 항공 관제에서는 레이더를 사용하여 지상과 공중 모두에서 비행기를 추적하여 원활한 착륙을 위해 비행기를 유도합니다. 경찰은 레이더를 사용하여 통과하는 운전자의 속도를 검출합니다. 나사는 레이더를 사용해 지구 및 다른 행성들의 지도를 작성하고 위성이나 우주의 잔해를 추적해 도킹과 조종 등을 지원합니다. 기상학자는 레이더를 사용하여 폭풍 허리케인 토네이도를 추적하게 됩니다. 문이 자동으로 열리면 많은 식료품점에서 레이더 모양을 볼 수 있습니다. 분명히 레이더는 아주 유용한 기술입니다. 사람들이 레이더를 사용할 때 그들은 보통 다음 세 가지 중 하나를 달성하려고 합니다. 떨어진 곳에 있는 물체의 존재를 검출하는 보통 뭔가는 비행기와 같이 움직이고 있지만, 레이더를 사용하여 지하에 박힌 정지물체를 검출할 수도 있습니다. 경우에 따라서는 레이더도 객체를 식별할 수 있습니다. 예를 들어 검출한 항공기의 종류를 특정할 수 있습니다. 물체의 속도를 검출한다. 이것이 경찰이 레이더를 사용하는 이유입니다. 무언가를 지도하기 우주왕복선과 궤도위성은 합성구멍 레이더라는 것을 사용하여 행성과 달 표면의 상세한 지형도를 작성합니다. 이 세 가지 활동은 모두 일상생활에서 익숙한 두 가지 즉 에코와 도플러 시프트를 사용하여 실행할 수 있습니다. 귀에는 매일 에코와 도플러 시프트가 들리기 때문에 이들 두 개념은 소리 영역에서는 이해하기 쉬운 것입니다. 레이더는 전파를 사용하는 같은 기술을 이용합니다. 에코는 언제나 경험하는 것입니다. 우물과 협곡을 향해 외치면 잠시 후 에코가 돌아옵니다. 초음파가 발생하는 것은 외침의 일부 음파가 표면에서 반사돼 귀로 돌아가기 때문입니다. 소리친 순간과 에코가 들리는 순간 사이 시간의 길이는 당신과 초음파를 작성하는 표면 사이의 거리에 따라 결정됩니다. 우물을 향해 외치면 그 고함이 우물을 타고 우물 밑의 수면에 반사됩니다. 초음파가 돌아오는 데 걸리는 시간을 측정하고 음속을 알고 있는 경우는 우물의 깊이를 상당히 정확하게 계산할 수 있습니다. 차가 멀어지고 있으므로 차 뒤에 있는 사람은 드라이버보다 더 낮은 소리를 듣습니다. 차가 가까워져 있으므로 차 앞에 있는 사람은 드라이버보다 높은 톤을 듣습니다. 이것을 도플러 시프트라고 합니다. 도플러 시프트도 일반적입니다. 당신은 아마 그것을 매일 경험할 것입니다. 도플러 시프트는 움직이는 물체에 의해 소리가 발생하거나 물체에서 반사될 때 발생합니다. 극단적인 도플러 시프트는 소닉 붐을 일으킵니다. 도플러 시프트를 이해하는 방법은 다음과 같습니다. 차가 시속 60마일로 당신 쪽을 향하고 있고 그 휴대전화기가 울리고 있다고 해요. 차가 가까워지면 혼이 하나의 노트를 연주하는 것이 들리는데 차가 지나가면 혼 소리가 갑자기 낮은 노트로 옮겨갑니다. 그것은 같은 휴대전화기가고 계속 같은 소리를 만듭니다. 당신이 듣는 변화는 도플러 시프트에 의해 일어날 수 있습니다. 여기서 무슨 일이 일어나느냐입니다. 주차장 공기의 음속은 일정합니다. 계산을 간단히 하기 위해 그것이 600마일이라고 합시다. 차가 정지하고 있는 것을 상상하세요. 차는 딱 1마일 떨어져 있고 휴대전화기를 딱 1분 동안 울립니다. 폰에서 오는 음파는 600마일의 속도로 차에서 앞으로 전파됩니다. 들리는 것은 6초의 지연 후에 정확하게 1분의 소리가 계속되는 것입니다. 여기서 차가 시속 60마일로 앞으로 가고 있다고 합시다. 그것은 1마일 떨어진 곳에서 시작하여 그것이 정확히 1분간 혼임을 울립니다. 아직도 6초 지연이 들려요. 단 음향은 54초밖에 재생되지 않습니다. 그것은 차가 1분 후에 당신 바로 옆에 있고 그만큼의 끝소리가 순식간에 당신에게 닿기 때문입니다. 차는 1분 동안 휴대전화기를 울리고 있어요. 그러나 차가 움직이고 있으므로 1분간의 소리는 54초에 가득 차 있습니다. 같은 수의 음파가 더욱 짧은 시간에 채워집니다. 따라서 그것들의 주파수가 증가하고 휴대전화기의 톤이 당신에게 높게 들립니다. 차가 당신을 앞질러 떠날 때 과정은 거꾸로 되고 소리는 더 많은 시간을 채우기 위해 퍼집니다. 따라서 에코와 도플러 시프트는 다음 방법으로 조합할 수 있습니다. 자기를 향하고 있는 차를 향해 큰 소리를 낸다고 합니다. 음파의 일부가 차로부터 튕겨 나옵니다. 다만 차가 앞에 이동하고 있으므로 음파는 압축됩니다. 따라서 에코의 소리는 송신한 원래의 소리보다 피치가 높아집니다. 에코의 피치를 측정하면 차의 속도를 판단할 수 있습니다. 여기서는 소리와 움직임의 토픽에 관해서 설명하겠지만 소닉 붐도 이해할 수 있습니다. 차가 음속과 같은 속도로 당신을 향해 이동하고 있다고 칩시다. 차가 홀을 불고 있어요. 폰에 의해 생성되는 음파는 음속보다 빨리 나아가지 못하기 때문에 차와 홍의 모두 700마일로 당신을 향해 오기 때문에 차에서 오는 모든 소리가 겹칩니다. 아무 소리도 들리지 않지만 차가 다가오는 것을 알 수 있습니다. 차가 도착하는 것과 똑같은 타이밍에 모든 소리가 울리고 큰 소리로 납니다. 그것은 소닉 붐입니다. 같은 현상은 파도가 물속을 이동하는 것보다 빨리 보트가 물속을 이동할 때 발생합니다. 보트가 생성하는 파도는 스택업하여 보트 뒤에 보이는 V자형 활물결을 형성합니다. 활의 물결은 정말 일종의 소닉 붐이에요. 이것은 보트가 생성한 모든 파도의 겹쳐 쌓이는 조합입니다. 항적은 V자형을 형성하며 V의 각도는 보트의 속도에 의해 제어됩니다. 소리의 초음파가 무엇이 얼마나 떨어져 있는지를 결정하기 위해 사용할 수 있는지 및 에코의 도플러 시프트를 사용하여 무엇이 얼마나 빨리 진행되고 있는지를 결정할 수 있다는 것도 확인했습니다. 따라서 음향 레이더를 작성하는 것이 가능하며 그것이 바로 음향탐지기와 같습니다. 잠수함과 보트는 항상 음향탐지기를 사용합니다. 공기 중의 음에서도 같은 원리를 사용할 수 있지만, 공기 중의 음에는 몇 가지 문제가 있습니다. 소리는 그렇게 멀리까지 전해지지 않습니다. 기껏해야 1마일입니다. 거의 모든 사람이 소리를 들을 수 있으므로 음향 레이더는 틀림없이 이웃을 방해합니다 소리의 초음파는 매우 미약하여 검출이 어려울 수 있습니다. 따라서 레이더는 소리가 아닌 전파를 사용합니다. 전파는 멀리까지 전해져 인간에게는 보이지 않고 희미하게 보여도 쉽게 검출할 수 있습니다. 비행 중인 비행기를 검출하기 위해 설계된 전형적인 레이더 세트를 살펴봅시다. 레이더 세트는 송신기를 켜고 고주파 전파의 짧은 고강도 버스트를 발사합니다. 버스트는 마이크로초 계속되는 경우가 있습니다. 다음으로 레이더 세트는 송신기를 끄고 수신기를 켜고 초음파를 리스합니다. 레이더 세트는 에코가 도달할 때까지의 시간과 초음파의 도플러 시프트에 대해 측정합니다. 전파는 마이크로초 당 약 1000피트의 광속으로 이동합니다. 따라서 레이더 세트에 고속 클록이 있으면 비행기의 거리를 매우 정확하게 측정할 수 있습니다. 특별한 신호 처리 장치를 사용하여 레이더 세트는 도플러 시프트를 매우 정확하게 측정하고 비행기의 속도를 결정할 수도 있습니다. 지상 레이더에서는 공중 레이더보다 훨씬 더 많은 잠재적 간섭이 있습니다. 때로는 경찰의 레이더 펜스 펄스 아웃 슈트가 그것은 객체의 모든 종류의 오프라인 에코 브리지 산 건물. 이 종류의 클러터를 모두 삭제하는 가장 간단한 방법은 도플러 시프트가 되지 않았다는 것을 인식하고 필터를 거는 것입니다. 경찰 레이더는 도플러 시프트 신호만을 찾습니다. 레이더 빔은 초점이 맞춰져 있으므로 한 대의 차밖에 맞지 않습니다.