Radargerät
Sensor, der mit Hilfe des Radar-Prinzips den Standort entfernter Objekte liefert
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Als Radargeräte werden Sensoren bezeichnet, die nach einem Radarverfahren entweder bildgebend oder nicht-bildgebend Informationen über, vom Standort des Radars entfernte Objekte, geben. Eingeteilt werden Radargeräte auch nach dem hauptsächlichen Verwendungszweck.
Wetterradar
Als Wetterradar werden fast alle Radargeräte bezeichnet, die vorwiegend zur Erfassung von physikalischen Charakteristika des Wetters dienen. Wetterradargeräte werden unterteilt in Niederschlagsradargeräte, Wind Profiler und Cloud-Profiling-Radargeräte.
Küstenschutzradar
Radargeräte, die als Küstenschutzradar eingesetzt werden, sollen vorwiegend Schiffe und Boote auf dem Wasser orten.
Gegenüber einem Luftverteidigungsradar müssen sie einige Besonderheiten aufweisen. So nutzen sie Antennen mit einem invertierten Cosecans²-Diagramm, um eine möglichst gleichmäßige Ausleuchtung der Wasseroberfläche zu erreichen und unerwünschte Echos von Flugzeugen zu verringern.
Neben der früher vorwiegend militärischen Nutzung werden Küstenschutzradargeräte jetzt mehr zur Entdeckung der Boote von Schmugglern und von illegalen Einwanderern zum Beispiel im Mittelmeerraum und auf den Kanarischen Inseln eingesetzt.
Navigationsradar
Sowohl für Flugzeuge als auch für Schiffe und Boote werden Navigationsradargeräte eingesetzt, die meist im Ku-Band oder Ka-Band arbeiten. Es sind bildgebende Radargeräte, ausgeführt als Impulsradar oder Dauerstrichradar, die einen Rundsichtbetrieb (oder nur einen Sektorausschnitt davon) ermöglichen. Die Anzeige geschieht meist im „Skin Paint Mode“.[Anmerkung 1] Bedingt durch die unterschiedlichen Erfordernisse der Datengewinnung werden verschiedene Antennendiagramme genutzt: Fächer-Diagramm für luftgestützte Navigationsradare beziehungsweise auch invertierte Cosecans²-Diagramme in der Seefahrt.
Die Dopplerfrequenz wird im Navigationsradar nicht mehr zur Erkennung bewegter Ziele genutzt, da die Eigenbewegung des Radars dem empfangenen Echosignal überlagert ist. Die Dopplerfrequenz wird in luftgestützten Geräten zu einer Verbesserung der Winkelauflösung verwendet. Die meisten in der Schifffahrt verwendeten Navigationsradare werten die Dopplerfrequenz jedoch nicht aus, da auch Festziele wie Küstenlinien durch die schiffs- oder bootseigene Bewegung eine Dopplerfrequenz erhalten. Das Echosignal der Meereswellen (Seaclutter) wird durch die Radarsignalverarbeitung nur aufgrund der geringeren Amplitude mit Hilfe von Schwellwertschaltungen in der Anzeige unterdrückt.
Navigationsradargeräte für kleinere Boote und Yachten werden auch als FMCW-Radar ausgeführt. Diese Geräte verwenden eine wesentlich geringere Leistung (im Bereich 100 mW) als Impulsradargeräte mit meist einem Magnetron als selbsterregten Hochfrequenzgenerator (etwa 4 kW). Neben der Sicherheit für die Besatzung ist auch der wesentlich reduzierte Stromverbrauch als Vorteil zu nennen.
Bodenradargeräte
Flugsicherungsradargeräte
Flugsicherungsradargeräte werden von Fluglotsen genutzt, um durch die Kontrolle des Flugverkehrs die Sicherheit zu gewährleisten.
Folgende Typen von Flugsicherungsradargeräten werden im Rahmen der Flugsicherung (engl. Air Traffic Management „ATM“) genutzt:
Surveillance Radar Equipment (SRE)
SRE werden vorwiegend als En-route-Radar für die „En Route“ (Luftstraßen-)Flugverkehrskontrolle eingesetzt und können eine Zielerfassung in Entfernungen von bis zu von 300 NM (556 km) eingesetzt werden,[1.1] können aber soweit ihr Standort auch eine Erfassung von Flugplätzen erlaubt, unter Beachtung der im Vergleich zu einer ASR-Anlage schlechteren Entfernungsauflösung, auch als Ersatz für Radare zur Erfassung von anfliegenden (engl. approach, APP) und abfliegenden (engl. Departure, DEP) Flugzeugen eingesetzt werden.
Airport Surveillance Radar (ASR)
ASR (Flughafen-Überwachungs-Radargeräte) werden von Fluglotsen (zivile Flugsicherung) und ATCO's (englisch Air Traffic Control Officer) bei militärisch betriebenen Flugplätzen und Airfields, zur Luftraumüberwachung bei der Flugverkehrskontrolle im Bereich von bis über 60 NM (Nautische Meile, englisch Nautical Miles, ~111 km) um einen Flughafen, militärisch betriebenen Flugplätzen oder Airfields, um eine sichere geordnete und zügige Kontrolle und Leitung des Flugverkehrs sicherzustellen. ASR arbeiten im L-Band oder S-Band und mit verringert Reichweite von bis zu 25 NM auch im X-Band.
Präzisionsanflugradar (PAR)
Das Präzisions Anflug Radar (PAR, englisch Precision Approach Radar)[2][3] erlaubt Fluglotsen (zivile Flugsicherung)[4] und ATCO's (englisch Air Traffic Control Officer) bei militärisch betriebenen Flugplätzen und (engl. Airfields) mit Hilfe von VHF- und/oder UHF-Flugsprechfunk das verbale heranführen eines auf einen, mit einem PAR für die genutzte Anflugrichtung auf eine Landebahn anfliegende Flugzeug auch unter schlechten Sichtbedingungen sicher bis zur Landung „heruntersprechen“ zu können. Auf einem Sichtgerät werden dem Fluglotsen die vom PAR erfasste Position eines anfliegenden Luftfahrzeugs beim Landeanflug angezeigt. Bei Abweichungen von der horizontalen Anfluglinie (Fiktive Verlängerung der Mitte der Landebahn), als auch bei Abweichungen vom für den Anflug definierten Gleitwinkels, werden dem Piloten vom Lotsen Korrekturanweisungen über VHF- und/oder UHF-Flugsprechfunk übermittelt.[5]
Flugfeldüberwachungsradargeräte
Bei Dunkelheit, Nebel oder schlechter Sicht erfassen analoge und digitale Airport Surface Detection Equipment (ASDE) oder Flugfeldüberwachungsradargeräte (engl.: Surface Movement Radar „SMR“) der Towerlotsen und/oder Vorfeldkontrolle auf größeren Flugplätzen, alle Ziele auf den Runways, Taxiways und zum Teil auch Vorfeld. Als Anzeige können sowohl noch analoge Plan-Position-Indicator (PPI) die die Ziele mittels einer nachleuchtenden Phosphorschicht anzeigen oder nach Digitalisierung auch Monitore eingesetzt werden. Durch Nutzung von kurzen Sendeimpulsen im mittleren Nanosekundenbereich und Sendefrequenzen zwischen 9 GHz bis 24 GHz (X- bis K-Band gem. ITU) bieten diese Radarsensore eine sehr gute Entfernungsauflösung. Mit steigender Frequenz werden diese sensibler für unerwünschte Reflexionen, z. B. können bei analogen ASDE auch Bewegungen von Grashalmen noch als Ziele dargestellt und wahrgenommen werden.
Neuere Geräte nutzen den Frequenzbereich oberhalb von 90 GHz und überwachen einen Entfernungsbereich von einigen hundert Metern. Das gesamte Radargerät mit einer hocheffektiven Patchantenne passt in ein Radom in der Größenordnung einer Rundumkennleuchte. Eine Vielzahl von diesen Radargeräten werden auf dem Flugfeld verteilt und speisen ihre Radarinformation in ein Netzwerk ein.
Die Verfügbarkeit von Radargeräten im Bereich 94 GHz ermöglicht, Radargeräte zur automatisierten Kontrolle der Start- und Landebahnen auf Fremdkörper (Schutz vor FOD, Forein Object Damage) während des Flugbetriebs zu verwenden. Diese Radargeräte sind trotz drehender Parabolantenne nicht viel größer als eine Rundumleuchte und können in großer Zahl auf Flugplätzen entlang der Taxiways eingesetzt werden. Gleichzeitig überwachen sie das Flugfeld und melden Fahrzeug- und Personenbewegungen.
Luftverteidigungsradargeräte
Luftverteidigungsradargeräte orten Flugziele bereits in großer Entfernung und messen deren Position, Kurs und Geschwindigkeit. Die maximale Reichweite von Luftverteidigungsradargeräten kann demzufolge 450 km (und oft mehr!) bei einer vollen 360° Rundumsicht betragen.
Luftverteidigungsradargeräte werden in Frühwarnsystemen verwendet, um anfliegende feindliche Flugzeuge und Raketen bereits in großer Entfernung zu orten. Denn nur eine rechtzeitige Alarmierung der Luftverteidigung kann einen Angriff erfolgreich abwehren. Sowohl FLAK (Flugabwehrkanonen) als auch FLARak (Flugabwehrraketen) und Jagdflieger benötigen eine Vorwarnzeit, ehe sie gefechtsbereit sind. Die Entfernungs- und Seitenwinkelinformationen der Luftverteidigungsradargeräte werden dann auch als Zielzuweisung für Zielverfolgungsradar und Waffensysteme verwendet.[6]
In schwierigem Gelände, in welchem zum Beispiel durch tiefe Gebirgstäler eine Radar-Rundumsicht nicht möglich ist, werden sogenannte Tieffliegererfassungsradar (GAP-Filler) eingesetzt. Das sind kleinere, meist sehr mobile Radargeräte mit kleiner bis mittlerer Reichweite, die ihre Radardaten in ein Netzwerk einspeisen und somit in Zusammenarbeit mit Weitbereichsradargeräten ein lückenloses Radarbild ermöglichen. Ein solches Tieffliegererfassungsradar zur Luftraumüberwachung ist das RAC 3D „Flamingo“, welches im österreichischen Bundesheer verwendet wird.
Gefechtsfeldradar
Zur Aufklärung des Gefechtsfeldes und zur eigenen Luftverteidigung hat das Heer spezialisierte Radargeräte mit meist geringerer Sendeleistung im Einsatz.
Aufklärungsradar
Kleine mobile Radargeräte überwachen das Gefechtsfeld und ermöglichen dem Bediener auch bei Dunkelheit und schlechter Sicht einen Überblick über die Bewegungen des Gegners, wie z. B. die Gefechtsfeldradarsysteme des Heeres Radargerät Rasura und RASIT gegen abgesessene Infanterie und Fahrzeuge, das Gefechtsfeld-, See- und Küstenüberwachungsradar BOR-A 550 oder das Tieffliegeraufklärungsradar DR-151.
Waffenleitradar
Mit Hilfe dieser Radarsysteme werden Rohrwaffen und Raketen ausgerichtet und an das Luftziel herangeleitet. Beispiele für Waffenleitradar sind:
Anmerkungen
- Zieldarstellung des Bildschirmhintergrundes als eingefärbte Fläche (Näheres im diesbezüglichen Eintrag bei radartutorial.eu ( vom 24. September 2015 im Internet Archive))