RF 시스템 설계/레이다 공학

레이더 공학 [레이다 개념]

KAU 2021. 3. 7. 21:55


 

레이다는 기본적으로 물체를 탐지하고, 거리를 측정하고, 추적하는 기능을 갖는다.

range는 거리라는 뜻을 갖는다. 

레이다는 신호를 생성하고 수신하고 처리하고 이해하고 분석한다.

신호를 발생시키는 H/W적인 시스템과 이해&분석하는 S/W 신호처리 시스템으로 나뉘며

우리는 H/W는 간단히 살펴보고 S/W 위주로 공부하게 될 것이다.

신호는 크게 Continuos wave 연속 파, Pused wave 펄스 파, Frequency Modulated wave 세 가지 존재한다.


 

RADAR의 어원은 탐지와 측정이다.

특정 방향으로 전파를 전송하여 되돌아오는 전파를 처리하여 

거리, 속도, 각도 등을 파악한다.

Target Cross Section은 반사 특성을 의미하며 물체의 고윳값이다.

속도 x시간=거리'로 신호 처리하여 거리를 측정한다.

요즘은 어떤 표식이 있는지 식별하는 것이 관건이다.


1887년도에 헤르츠에 의해서 전자파가 발견되었고

1898년도에 테슬라가 리모컨을 만들었으며

1904년도에 Huelsmeyer이 목표물 탐지에 성공하였으나 거리를 측정하거나 속도를 계산할 수는 없었다.

1912년도에 타이타닉 침몰로 인해서 레이다의 필요성을 인식하였으며

1935년도에 로버트 왓슨이 물체 탐지 레이다 실험을 실행하였다.(영국에서 군사용으로 개발)

1938년도에 상업용 FMCW를 개발하였다.

1941년도에 진주만 공습에서 최초로 레이다를 군사적으로 사용하였다.

1950년도부터는 군사용으로 상업용으로 본격적으로 사용되기 시작하였다.

 

레이다는 많은 연산이 필요한데 2000년 이후로 연산 능력이 발전하면서

레이다가 복잡한 수학을 빠르게 처리할 수 있어서 레이다가 발전했다.


레이다의 원리는 같지만 활용 분야에 따라서 다른 레이다를 사용해야 한다.


 이번학기가 끝나면 레이다의 원리에 대해서는 이해할 수 있을것입니다. TI 회사에서 나온 작은 레이다가 있는데 실내에서 레이다 실험을 해볼 수 있는데 실험해보고 싶은 사람은 레이다 실험을 할 수 있으며 텀프로젝트도 실험 보고서로 

 

 



도플러는 속도에 비례하는데 Flywheel의 속도가 빠르기 때문에 높은 주파수에서 측정되며 미세한 신호를 사용하면 심장의 주파수도 측정할 수 있기 때문에 의료용으로도 활용될 수 있다.
레이다는 카메라를 보완하는 역할이다. 레이다를 통해 표적에 대한 정보를 획득하고 획득한 정보를 해석하는것이 레이다공학이다.


테슬라는 라이다 대신 레이더를 선택하였다. 라이다는 성능은 좋지만 가격이 너무 비싸기 때문이다.
17년도에 올라온 기고문. 테슬라가 뜰것이라고 전망하였지만 이때만 해도 모두 비웃었다고 한다. 테슬라 주식을 사둘껄..


레이더 엔지니어들의 수요가 증가할것이다.


레이더에는 다양한 정보들이 들어있으며 신호처리를 통해서 판별할 수 있다.


아까 보였던 그 이상한 잡음 같은 것들을 신호처리했을 때 위와 같은 이미지를 얻을 수 있다.

레이다 공학은 이러한 신호를 처리하는 학문이라고 보아도 무방하다.



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다음시간에는~~~~~~ 이런거 배웁니다.

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