(탐지) Radar, Radio Detecting And Ranging

레이더는 무선탐지와 거리측정(Radio Detecting And Ranging)의 약어로, 전자파 펄스를 물체에 발산하여 그 물체에서 반사되어 돌아오는 전자파를 수신해 물체와의 거리, 방향, 각도 및 고도 등을 알아내는 탐지/식별 장치이다. 주요 탑재 플랫폼으로는 항공기, 선박, 육상 차량 및 각종 군사기지이다.

Radar screen, istockphoto.com

레이더는 세계 최초의 조기 경보 레이더 네트워크인 영국의 Chain home Radar 이후 해상, 육지 및 공중의 표적을 조기에 탐지하기 위한 필수 시스템이 되었다. 레이더의 발달은 적의 접근을 미리 알 수 있게 해 주었고, 요격기 또는 미사일을 발사하여 적의 공격에 적절하게 대응할 수 있게 되었다.

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1세대 레이더

2차 대전 이후 초기 전투기(항공기)는 기관총과 포를 주요 무기로 운용했는데, 레이더 시스템이 없었기 때문에 조종사의 시각에 의해 목표물을 탐지하고 공격 임무를 수행하였다. 당연히 명중률 및 임무 신뢰도가 좋지 않았다. 이후 레이더기술이 발달함에 따라 항공기에도 레이더가 적용되었고, 조종사 시야 밖의 적을 탐지하는데 주로 활용되었다. 주로 요격기와 야간 전투기 전용으로 사용된 것으로 알려져 있다.

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2세대 레이더

1950 년대 초, 2세대 레이더 초기 모델은 레이더 시스템은 전투기에 대한 레이더 유도 (RF) 미사일 성능을 제공하기 시작했지만 신뢰성 저하로 도태되었다.

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3~4 세대 레이더

Onboard Radar System이 3세대 및 4세대 에서보다 보다 정교 해짐에 따라 탐지 거리가 늘어났으며, Look Down 기능과 보다 정확한 폭탄 유도를 위한 공대지 레이저 추적, 전천후 작전 및 지상 사격이 가능해졌다.

이전 세대의 레이더 대비 많은 기술적 발전이 이루어졌지만, 여전히 안테나라는 기계 시스템이 필요했기 때문에 기계적 결함이 발생하기 쉬운 단점이 있었다.

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Pulse Radar

현대에 운용되고 있는 AESA 및 PESA는 일반적으로 펄스 레이더이며, 전자주사식 위상배열 레이더이다.

펄스 레이더는 무선 에너지로 짧고 강력한 펄스를 전송한 후, 그 펄스 사이에서 반사되어 생성된 리턴 펄스를 수신하는 시스템이다. 도플러 스펙트럼을 사용하여 결과값을 평가하고, 표적의 거리 및 속도를 최종 결정한다.


PESA vs AESA 차이점

1) PESA, Passive Electronically Scanned Array

- 송신 전력은 시스템 내의 다른 곳에서 단일 증폭기로부터 발생되며, 그 후 방사 소자로 분배
- PESA는 하나의 메인 빔과 하나의 전송 전원만 가질 수 있음
- 모든 요소는 단일 수신기에 결합되며, 각 요소는 위상 시프터를 통해 빔 조정
- 단일 주파수를 사용하기 때문에 적 전파 방해에 교란 가능성 큼
- AESA에 비해 PESA는 기술적으로 좀 더 간단한 구조를 가짐

2) AESA, Active Electronically Scanned Array

- 수신 기능은 AESA의 다중 요소 증폭기에 의해 처리
- AESA는 개별 전송 전력 증폭기, 위상 천이기 및 수신기를 각 요소와 함께 구성 가능
- AESA 레이더는 내결함성이 더 뛰어나며 동시에 하나의 위상에서 2개 이상의 빔을 동시에 방출 가능

<참고자료>
https://en.wikipedia.org/wiki/Active_electronically_scanned_array

Active electronically scanned array - Wikipedia