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32 アメリカに衛星で飛行機の飛ぶときにできる気流の乱れを読み取りステルス機を発見できるレーダーがあるのは本当ですか?

  1. これって、「ステルス機を発見できるレーダーを搭載した人工衛星」って意味ですか?気流の乱れそのものからして発見できないと思いますが。


  2. 気流は空気の流れ。それを電磁波で捕らえることはできません。さて、いくらステルス機とはいっても、さすがに上下は平らにできています。ですから、水平飛行時には衛星から捕らえることは可能ではないでしょうか?(SADA)


  3. 本当にレーダーは気流を捉えられないのでしょうか?気象レーダーでダウンバースト(下降気流)などを観測できたように思いますが。気流(空気)そのものでなくとも,浮遊粒子などから間接的に気流を電波で捉えられそうに思いますが(飛行機の排気中には高温で電離したイオンなどが含まれていそうですし)。詳しくはないのですが,レーダーは波長およびデータ解析によっては色々なものを観測できたような(地下にある空洞とか100m程度の海底とか)。


  4. 確かにレーダーの波長を変えれば、衛星から地中探索はできます(ただ、解析に時間かかるけど)。また気象レーダーでダウンバーストをあるていど検知できるのは事実です。しかし、その気象レーダーは衛星に積まれていたのでしょうか?衛星からの2次元情報のみで、気流の上昇、下降という3次元情報まで捕らえられるというのはちょっと無理な気がします。(SADA)


  5. さらに、飛行機の起こす気流の乱れなんて、気象に比べれば微々たる物ですし。(SADA)


  6. 困難とは思いますが,原理的に可能性はないのかな,と興味があったものですから。素朴な考えとして,飛行機の後方では前後から見て気流がハート型に渦巻いています(両側で上昇,中央で下降)。排気中に電波を反射するイオンがあるとして,これを上から観察すれば中央部はドップラー効果で赤方変異,両側は青方変異というきれいな(自然界に存在しない)縞模様が飛行経路沿いに延び,データ解析すれば信号は微弱でも検知できるのでは?などと考えたもので。原潜の温排水を衛星から赤外線で捉える,という研究を聞いたこともありましたので


  7. 原子力潜水艦の冷却排水は自然界でおきる海水の温度差に比べると極めて高いです。しかも、温度の高い排水は上に上がってきますので、赤外線探知は可能でしょう。ただ、それを可能なノイズの無い増幅器ができるのだろうか、が問題になります。(SADA)


  8. しかし、なんというか、ネタがオウムっぽい(笑)


  9. さらに言えば、ドップラー効果が顕著なのは対象物と波の速度が接近しているときです。電波は光と同速度ですから、せいぜい音速の2倍程度の航空機でつくりだした気流でおきるドップラー効果など、電波を探知手段に使う場合では、実用上無いも同然です。音速対野球の投手の速度と、光速対上昇気流の速度とwo(SADA)


  10. さらに言えば、ドップラー効果が顕著なのは対象物と波の速度が接近しているときです。電波は光と同速度ですから、せいぜい音速の2倍程度の航空機でつくりだした気流でおきるドップラー効果など、電波を探知手段に使う場合では、実用上無いも同然です。音速対野球の投手の速度と、光速対上昇気流の速度とを比較してみてください。(SADA)


  11. ↑何だか無茶苦茶書いてますな(苦笑)。(N)


  12. ↑ネタが目茶苦茶ですから。(SADA)


  13. あ、ちなみに音速対投手の投球の速度ってやつは、スピードガンを想定しています。あれだってドップラー効果ですからね。(SADA)


  14. 投球スピードを測るスピードガンもスピード違反検挙のレーダーも電波を使ってますし(当然ドップラー効果の応用),電波速度計はkm/hのオーダーで計測可能だと思いましたが。


  15. スピードガンは超音波を使ってます。じゃなきゃ、非導体の野球ボールを検出する事はできません。(それとも、電波の物もあるんだろうか?)(SADA)


  16. 電波速度計って...あったっけ?(汗)仮にあったとしても、それはレーダーで得られる距離に時間微分を加えた物です。(SADA)


  17. 電波を使った対地速度計は航空機はもちろん車両でも使う場合があり(非導体の地面から反射波が生じる)かなりの低速でも検出できます。非導体が電波を全く反射しないということはないと思います。ちなみに下の発言は設問が出た(元ネタは知りませんが)ということは研究くらいは行われたのでは,と思って原理を推測してみただけです。(推測を述べる場ではないことを失念したのがまずかったですが)


  18. あ、推測だったのね。了解。でも、地面は導体です。(じゃなきゃ、アースをとれない!!)(SADA)


  19. 老婆心ながら書いておくと、電波のドップラーシフトを検出して目標の速度を測定する「ドップラーレーダー」は、軍民問わず広く使用されています。スピードガンも(音波式の物もあるけど)少なくとも、プロ野球の公式戦の行われるような球場に設置してあるモノや、プロのスコアラーが使っているのは電波式の物です。(N)


  20. あれ?電波でそんなにはっきりとドップラーシフトが現れる物でしょうか?仮にそうだとしたら、動いている車no(SADA)


  21. あれ?電波でそんなにはっきりとドップラーシフトが現れる物でしょうか?波長でいうと、どのくらいでしょう?(、SADA)


  22. 電波でも音波でもレーザーでも、ドップラーシフトは、波源の速さ Vs, 観測者の速さ Vo ,波の速さ V, 周波数 fo、遷移した周波数 f’としたときに f'=(V-Vo)/(V-Vs)fo


  23. 電算専攻とはいえ、一応電器工学科卒なんで。...。たしかドップラーによる周波数変動は、Δf=v/λだと思ったんですが...違いましたっけ?(高周波ちゃんと単位とっておくんだった。)(SADA)


  24. となります。で、↑この質問を私なりに書きなおすと「現在の電子工学技術では、その様な微小な周波数遷移を測定できるのでしょうか?」となるんですが、それに答えるとすると「巷にあふれているドップラーレーダーやらドップラー速度計やらレーザー振動計が、看板に偽り「無し」なら、測定できてるんでしょうね」といったところです。(N)


  25. V>>Vs, V>>V0 なので、f' はfと同じとみなせますね。(SADA)


  26. V0に時速2400km(約マッハ2)を代入して計算して見ましたが、それでもf'=0.99998f 8躡垢糧楼呂世蹐Δ覆。...,


  27. (化けちゃった。)誤差の範囲だろうな......(SADA)


  28. まぁ、そんなに自分の頭の中ばっかりで考えないで、母校の電波工学系の研究室に行って聞いてみるとか、図書館に行って電波工学の本を読むとか、検索エンジンで「ドップラーレーダー」を検索してみるとか…(N)


  29. 恩師にE-mailで質問しましたら、気象レーダーを中心に実用化されているんですね。いや、まったく知りませんでした。誤差のような周波数の違いを見つけ出すとは....凄い物です。(SADA)


  30. よく考えたら、周波数のずれの検知なんて、周波数を逓倍して、それからフィルタにかければ一発やん。(爆)(SADA)


  31. ども、失礼しましたぁ....(SADA)


  32. 気流なんだから気象衛星なんかでは無理でしょうか?


  33. できるんでしょうね。でも、それよりは衛星に探索区域上空を飛ばさせて、直接確認させた方が楽かと。いくらステルス機でも、機体の上面、下面のレーダー反射は大きいはずですので。主翼に極端な上反角、下反角が付いていない限り、主翼で反射した電波はそのまま発信元へ戻るでしょう。また、気流を探知した所でそれはそこを航空機が飛んだという記録にしかなりません。結局現物を押える必要がありますよね。(SADA)



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