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cyber205の日記: 自作レーダーは作れるのか? 7

日記 by cyber205

最近、自動車なんかに搭載されて面白いことになってる
ハイテクなガジェット、それがミリ波レーダーと赤外線暗視装置。
これってどっちも半分、軍事技術の応用なんだろうけど、
自作の電子工作でどのへんまで作れるもんなのだろうね。
中には、自作巡行ミサイルだって作れるんだとブチ上げる人もいるんだけど。

遅ればせながら、今月の虎技を見て
超音波トランスデューサーのスペックを見ながらふと思ったのだが、
超音波を飛ばして対象物までの距離測定なら、確かに個人でも作れなくはない。
温度なんかで音波の速度は変化するのだが、だいたい時速1200km
秒速330〜340mというところだから、結構遅いし、マイコンでも処理できるのだろう。

しかし、電波は基本的に光速で進む。というか電波も光も、どっちも電磁波だ。
この速さで自動車に搭載していろいろ処理するとなると、
マイコンで処理できるようなタイミング…じゃないよなぁ。
でも、ミリ波レーダーとか、ちゃんと搭載してる車両あるんだし…
あれはどういう方法で処理するとコンパクトにまとまるのだろう。
レーザー測距なんかだと三角測量みたいなんだけどな。

最もたくさん作られた小型レーダーと言えばたぶん
マジックヒューズことVT信管に内蔵された奴かな。
まぁ、言ってしまえば電波式の近接信管なんだけど。
爆発させるタイミングをあらかじめセットする必要なく、
デムパ出して標的の飛行機に反射させて反射波を見ながら
近くに来たら勝手に発火という凶悪なタマが作られる。

ドイツの誇る航空部隊ルフトバッフェや人間ミサイルこと
日本の神風特攻隊をバッタバッタと叩き落としたことで有名。
仕組みがバレてれば疑似標的になるSweep発振器を使って
遠距離自爆させるジャマーを作ることぐらいできたんでしょうが、
その存在に気づいてなかったんだから仕方が無い。
「死ぬ程努力したって(本当に死んでるが)、技術と資力で負ければ勝てない」
ってことを嫌という程思い知らされる話よね。

んで、これは対空砲のタマ一発一発にこいつが入ってるんだから、
生産量は普通のレーダーの比ではない。
これを参考にレーダーというか測距儀というか、
そういうものを作れないかなと思った次第。
こいつは砲弾そのものの長さを有効にアンテナとして使うため、
現在のテレビが使ってる付近、VHF/UHF帯の周波数を使ってたらしい。

ちなみに、本物のマイクロ波を出してみたいなら、
古い「ねずみ捕りレーダー」の内部にはガンダイオードが入ってるとか聞いた。
取締りに使われる電波が飛来すると、手元のガンダイオードで作った
ローカルオシレータの出力をぶつけてホーンの中で混合し、
その出力を回路基板に導いて検出するのだとか。
なんだかこれ、出力にも使えるような気がするんだがな。

この議論は賞味期限が切れたので、アーカイブ化されています。 新たにコメントを付けることはできません。
  • ご参考になるかどうか分かりませんが、こんなものを見つけました。
    VT信管資料集 [vector.co.jp]

    --
    I'm out of my mind, but feel free to leave a comment.
  • by gm300 (14617) on 2005年12月21日 20時55分 (#853156) ホームページ 日記
    今のコンピュータでも、電磁波の波長のシフトを直接計算するのは無理だと思います。

    なんで、ラジオみたいに差分を計算するんじゃないでしょうか。それなら差が僅かでも積分できるし。

    一部の機械は距離を直接計るのではなく、容量の増減を見ているのではないかと思います。容量が適当になったときに発振するとか。

    手作り機器と、距離測定を合わせて読むと ..

    もしかして、南洋で遭難して、秘密基地作る気ですか?ロビンソンクルーソーと、サンダーバードを両方いっきに楽しむとか。

    それだったら、over the horizon rader のこと読んでおいたほうがいいですよ。
    • いや、なんというか、自分の自動車をもっと電脳化すると
      どれぐらい未来の車に近づけられるかなとふと思ったもので。
      もともとはホンダのインスパイア [autobytel-japan.com]にインスパイアされたというか…。
      オカマ掘らなくて済むようになるというアレ、あんなのが欲しいなと思ったんですね。
      逆に、車間をめいっぱい詰めて走らせるように制御すれば、
      コバンザメのようにぴったりくっついてコンボイを作って走らせられます。
      スリップストリーム効果による燃費の向上などが研究できる。
      先頭が事故ると確実に玉突き事故になりますが…

      >ラジオみたいに差分を計算するんじゃないでしょうか。
      う〜ん、やはり車載できるサイズで飛ばせる電波の領域だと、
      アナログ回路使ったへテロダイン検波は必須ぽいですか。

      OTHレーダーとか、そういうのは考えてませんでした…。
      波長の長い、とんでもなくでかいアンテナと、
      電離層を使ったアレですよね…
      そんな無茶ができるほど上級の免許、持ってませんし(汗

      >一部の機械は距離を直接計るのではなく、容量の増減を見ている
      ああ、それは多分ホンダのクローセンシステム [geocities.jp]ですね。
      なんか問題が多かった [geocities.jp]ようで、設計ミスだったみたい。
      バンパーの内側に電極貼って、ご指摘の通り
      静電容量で障害物を検知するタイプなのですが…。

      正直、そういうトラブルが無かったとしても、静電容量検知では
      利用可能な探知範囲がちょっと自車に接近しすぎてしまって危ないと思います。

      >南洋で遭難して、秘密基地…
      WoW!!(笑
      楽しいですね。でも、それほどの資力は…。
      瀬戸内の無人島をまるごと買って王様になるって話なら聞いたことありますが、
      住もうとすると管轄の役所に止められるそうで。
      なんでも「健康で文化的な最低限度の生活保証」が憲法にあるが、
      離島にインフラ整備なぞできないのでやめてくれと…

      それに、スパイ衛星がぶんぶん飛び回っている現在、本当の秘密基地は
      なかなか作れるものではないでしょうね。

      今は借りてる某サーバと、自前のWebサーバが私の秘密基地…かな。
      侵入されてあわててひっこめたまま、現在復旧中ですが…。
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      • by Anonymous Coward
        原理が簡単なのはドップラー効果ですよね。 スピードガンは受信波-発振波を出してるだけだと思います。
        • そうですね。
          最近の自動車に搭載されているミリ波レーダー [fujitsu-ten.co.jp]は
          FMCW方式(Frequency Modulated Continuous Wave)といって、
          レーダーの発信周波数に三角波変調をかけて、反射波と重ねて演算することで、
          連続発振させながら、対象との間の距離と速度を同時に取得できるシロモノらしいです。
          単一周波数で発振させるよりも、ドップラー効果を上手に使ってますね。
          しかし、探査ビームをイージス艦にあるような
          平面フェイズドアレイアンテナで振るような技術は使っておらず、
          (そんなことをしたら消費電力が凄いことに…)
          ビームそのものはおそらく左右10°の合計20°まで振れる設計のようです。
          メカニカルスキャンとのことなので、内部に1軸ガルバノメータでも入れて、
          機械的に首振りする設計なのでしょう。
          親コメント
          • 消費電力。

            どうなんでしょ。本当に高出力要るんでしょうか。専門じゃないので知らないのですが。

            車載レーダの信頼度をどこらへんに置くかによって変わるのだと思いますが、どれくらいの出力が要るのでしょ。消費電力だけではなく、歩道を歩く歩行者に対する配慮や、街モード vs 高速道路モードを考えると、フェイズドアレイのように電波を有効に使う技術の採用は必須になっていくような気もします。気象衛星見たいにコーンの形状に頼るのは大変そうです。

            車載レーダにどれくらい頼れるかって難しそうですね。

              (1) レーダに写らないならそこになにもない。
              (2) レーダに写るならならそこになにかある。

            自分で書いていて不安になるくらいに似ていますが、状況は全く違います。駐車場で接触するのを避けるだけなら (2) で充分ですが、霧の高速道路で本当に使いたければ (1) のレベルじゃないと不安です。
            親コメント
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