レーダーのしくみを学ぶレーダーの簡単な説明。 MinutePhysics（ブリタニカ出版パートナー） この記事のすべてのビデオを見る
なぜそれはグレイズ・アナトミーと呼ばれるのですか
レーダー 、かなりの距離にあるさまざまな種類の物体を検出、位置特定、追跡、および認識するために使用される電磁センサー。これは、一般にターゲットと呼ばれるオブジェクトに向けて電磁エネルギーを送信し、それらから返されるエコーを観察することによって動作します。ターゲットは、航空機、船、宇宙船、自動車、天体、さらには鳥、昆虫、雨などです。レーダーは、そのような物体の存在、位置、速度を決定するだけでなく、それらのサイズと形状も取得できる場合があります。レーダーを光学および赤外線センシングデバイスと区別するのは、悪天候下で遠くの物体を検出し、それらの範囲または距離を正確に決定する能力です。
レーダーは、ターゲットの位置を特定するための独自の照明源（送信機）を備えているという点で、アクティブなセンシングデバイスです。通常、のマイクロ波領域で動作します 電磁スペクトル —約400メガヘルツ（MHz）から40ギガヘルツ（GHz）までの周波数で、ヘルツ（1秒あたりのサイクル数）で測定されます。ただし、長距離アプリケーションでは低周波数（HF [高周波]または短波帯域である数メガヘルツという低い周波数）および光および赤外線周波数（レーザーレーダーの周波数）で使用されています。またはlidar）。レーダーシステムの回路コンポーネントやその他のハードウェアは、使用する周波数によって異なり、システムのサイズは、手のひらに収まるほど小さいものから、いくつかのサッカー場を埋めるほどの巨大なものまでさまざまです。
レーダーは、軍隊のニーズを満たすために、1930年代から40年代にかけて急速な発展を遂げました。それはまだ多くの技術的進歩が始まった軍隊によって広く採用されています。同時に、レーダーは、航空交通管制、気象観測、リモートセンシングなど、ますます多くの重要な民間アプリケーションを発見しました。 環境 、航空機と船のナビゲーション、速度 測定 産業用途および法執行機関、宇宙監視、および惑星観測用。
レーダーは通常、アンテナから空間に電磁エネルギーの細いビームを放射することを含みます（ 見る インクルード）。狭いアンテナビームは、ターゲットが予想される領域をスキャンします。ターゲットが 照らされた ビームによって、放射エネルギーの一部を遮断し、一部をレーダーシステムに向けて反射します。ほとんどのレーダーシステムは同時に送信と受信を行わないため、送信と受信の両方に時分割ベースで単一のアンテナが使用されることがよくあります。
レーダー動作の原理送信されたパルスはすでにターゲットを通過しており、放射エネルギーの一部をレーダーユニットに向けて反射しています。ブリタニカ百科事典
アンテナの出力要素に接続された受信機は、目的の反射信号を抽出し、（理想的には）関心のない信号を拒否します。たとえば、関心のある信号は航空機からのエコーである可能性があります。関心のない信号は、地面または雨からのエコーである可能性があり、航空機からの目的のエコーの検出をマスクして妨害する可能性があります。レーダーは、範囲と角度方向でターゲットの位置を測定します。範囲または距離は、レーダー信号がターゲットに往復するのにかかる合計時間を測定することによって決定されます（ 下記参照 ）。ターゲットの角度方向は、エコー信号を受信したときにアンテナが指す方向から求められます。連続する瞬間のターゲットの位置を測定することにより、ターゲットの最近のトラックを特定できます。この情報が確立されると、ターゲットの将来のパスを予測できます。多くの監視レーダーアプリケーションでは、ターゲットは、その軌道が確立されるまで検出されたとは見なされません。
