プライマリレーダーとは

プライマリレーダーシステムは、回転アンテナから強力な無線周波数を送信し、反射信号を使用して、空中または水中の物体の距離と速度を判断します。 無線信号は、物体への往復にかかった時間から物体までの距離を示します。 航空機の制御に使用されるレーダーの場合、帰還信号を使用して、航空機のおおよその高度または地上高を判断することもできます。 アンテナは、無線ビームを集束させて特定の方向に送信する湾曲した金属製の皿または構造です。

レーダーは、「無線距離と測距」という用語の頭字語または短縮版です。 1930年代に航空機を検出するために最初に開発された初期のレーダーは、当時のアンテナの電力制限のために範囲が制限されていました。 アンテナの電力とソフトウェアは改善されましたが、21世紀初頭の航空交通の主要レーダーの実際的な限界は約60マイル（100キロメートル）です。

プライマリレーダーの使用には、アンテナから遠い物体が弱い信号を反射または送り返すため、大量の信号電力が必要です。 アンテナからの距離が遠くなると、レーダーは反射信号のみで航空機の位置を特定する方法として信頼できなくなります。 20世紀の航空交通量の増加により、他の航空機測位システムが必要になりました。

1960年代から、航空機は航空交通管制を支援するためにトランスポンダーの使用を開始しました。 トランスポンダーは受信機と送信機の両方であり、プライマリレーダーからレーダー信号を受信し、航空機の識別情報、高度、速度情報を含む信号を送り返します。 トランスポンダは航空機から電力を供給され、プライマリレーダー信号よりも強い信号を送信するため、このいわゆるセカンダリレーダーは航空機の位置精度を向上させます。

20世紀後半に開始された改良型トランスポンダーも、航空機に関する追加情報を提供しました。 パイロットは、航空機が乗っ取られた場合、他の人の制御下にある場合、または緊急時に機内にいる場合に、地上の航空管制官に知らせる設定を選択できます。 これらのアクティブな信号は、プライマリレーダーと同じアンテナにあるセカンダリレーダーレシーバーに送信され、交通管制画面で見ることができます。

レーダーシステムを使用しても、水上のボートを検出できますが、制限があります。 高い波は、小型ボートのレーダーリターンをマスクまたは隠すことができ、地球の湾曲または形状により、地平線下のボートを見ることができなくなります。 大型の軍用船は、レーダーを吸収するレーダーを混乱させる形状またはコーティングを使用して、レーダー画面上ではるかに小さいボートのように見せることができます。

レーダーは天気の検出にも使用できます。 雲の中の水分子は、レーダー信号のいくつかの周波数を反射することがあり、雨を含む雲を示します。 初期のシステムは動く雨滴しか見ることができませんでしたが、20世紀後半以降のシステムは雨がなくても水分を検出できます。

ドップラーレーダーは、空気中を移動する水滴の速度と方向を検出できます。 反射信号は、信号がアンテナに近づいているのか、遠ざかっているのかを示すソフトウェアによって分析されます。 夜間や大雨に隠れたときでも、竜巻の可能性を示す回転を表示できます。