レーダー水平線とは?
レーダー水平線とは、地球の丸み(曲率)によって制限される、海面や地表にある物体をレーダーが捉えられる最大の見通し距離のことです。電波は大気中でわずかに屈折するため、実際に見通せる範囲は幾何学的な地球半径から計算した値よりも大きくなります。本ツールでは、標準的な大気の屈折を考慮した一般的な4/3地球半径モデル(\(k = 4/3\))を採用し、地球の真の半径を \(R = 6{,}371{,}000\ \text{m}\) として計算します。
使い方
まず、地表からのレーダーアンテナの高さをメートル単位で入力します。さらに、目標(船のマストや航空機など)の高さを入力すると、両者を合算した探知距離が求められます。計算結果は水平線距離をメートルとキロメートルの両方で表示し、目標高を入力した場合は合計の見通し距離も表示します。
計算式の解説
水平線距離は $$d = \sqrt{2 \cdot k \cdot R \cdot h}$$ で求められます。ここで \(k = 4/3\) は屈折係数、\(R\) は地球の半径、\(h\) はアンテナ高です。レーダーと目標の双方に高さがある場合は、それぞれが自身の水平線距離を持ち、合計の探知距離はこの2つの和になります。
計算例
高さ10 mのアンテナの場合:$$d = \sqrt{2 \times 1.3333 \times 6{,}371{,}000 \times 10} = \sqrt{169{,}893{,}333} \approx 13{,}034\ \text{m} \approx 13.03\ \text{km}$$ となります。さらに高さ20 mの目標があるとすると、その水平線は \(\sqrt{2 \times 1.3333 \times 6{,}371{,}000 \times 20} \approx 18{,}433\ \text{m} \approx 18.43\ \text{km}\) となり、合計の探知距離は約31.47 kmになります。
よくある質問
なぜ真の地球半径ではなく4/3を使うのですか? 電波は大気の下層で下向きに屈折し、見通せる範囲を実質的に伸ばします。半径を4/3倍することで、標準的な大気条件下でのこの効果を高い精度で近似できます。
目標の高さは関係ありますか? はい。高い目標ほど遠くから捉えられるため、合計の探知距離は両者の水平線距離を足し合わせた値になります。
どの単位を使えばよいですか? すべての高さをメートル単位で入力してください。結果はメートルとキロメートルで表示されます。