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Radar-Technik

Radar: Abk. für Radio Detecting And Ranging (engl., Funkortung oder Funkmeßtechnik}; auf der Reflexion elektromagnetischer Wellen an Hindernissen beruhendes Verfahren, das hauptsächlich zur Standortfeststellung von Fahrzeugen angewendet wird.
Darüber hinaus lassen sich weitere Angaben, wie Geschwindigkeit und Kurs des Ziels gewinnen. In der Luftfahrt benutzt man Boden-Radar-Anlagen zur Luftraumbeobachtung (Aufgaben der Luftverteidigung, Flugsicherungskontrolle), Führung bei Landeanflügen unter Instrumentenflugbedingungen, unmittelbaren Wetterbeobachtung (Wetter-R.), Messung von Windgeschwindigkeiten in größeren Höhen (Radar-Verfolgung von Ballons), Überwachung des Rollverkehrs auf Flugplätzen. Bord-RadarAnlagen dienen der Kollisionsverhütung, dem Erkennen von Schlechtwetterzonen und der Navigation.

Geschichtliches

Bereits 1887/88 stellte Heinrich Hertz die Reflexion elektromagnetischer Wellen an metallischen Hindernissen fest. In Rußland konnte Alexander Stepanowitsch Popow 1897 die gleiche Erscheinung an Schiffen beobachten und schlug eine Methode zur Ortung von Schiffen vor. Christian Hülsmeyer erhielt 1904 ein deutsches Patent über die Ortung entfernter metallischer Gegenstände mit Hilfe elektromagnetischer Wellen.

Die damalige Technologie und Technik gestattete es jedoch nicht, ein derartiges Patent in der Praxis zu nutzen. Ab 1930 entwickelte man in mehreren Ländern (vor allem in England, Deutschland und der UdSSR) (weiter Geschichtsinformationen) Funkmeßgeräte für Marine und Luftstreitkräfte. Nach intensiven Forschungen und Erprobungen setzte man derartige Anlagen im zweiten Weltkrieg in großer Zahl ein. Seitdem fanden Radar-Anlagen auch im zivilen Einsatz starke Verbreitung. Die heute angewendeten Flugsicherungsverfahren sind ohne Radar und Rechentechnik nicht möglich.

Einteilung und Funktionsweise

Einteilung Radargeräte

Aktive Radargeräte werden in bildgebend und nicht bildgebend eingeteilt. Ferner unterscheidet man zwischen Impuls- und Dauerstrichradargeräten sowie zwischen mono- und bistatischen Anlagen; bei letzteren sind Sender und Empfänger räumlich getrennt, was auf astronomische Entfernung eine höhere Empfindlichkeit erlaubt. Radarsender sind mittels Peilempfängern erkenn- und ortbar.

Als Primärradar werden Pulsradar-Geräte bezeichnet, die ausschließlich das passiv reflektierte Echo des Zieles auswerten. Es lassen sich neben der Entfernung auch die radiale Geschwindigkeit der Objekte und deren ungefähre Größe ermitteln. Auswertung reflektierter Oberwellen erlaubt Rückschlüsse auf den Flugzeugtyp.

Ein Sekundärradar umfasst ebenfalls ein Impulsradargerät, jedoch befinden sich an den Zielobjekten Transponder, die auf die Pulse reagieren und ihrerseits ein Signal zurücksenden. Hierdurch erhöht sich die Reichweite, die Objekte sind identifizierbar und können ggf. weitere Daten zurücksenden.

Peilempfänger, die die Quelle von Funkwellen (von Radar- und anderen Geräten und deren Störabstrahlung) zu militärischen Zwecken orten können, nennt man auch passives Radar. Ein passives Radar ist daher nicht anhand seiner Funkwellenaussendung zu entdecken.

Eine weitere Art von Radargeräten die nur schwer zu entdecken sind, ist das Rauschradar welches lange Pulse aussendet welche wie zufällige Störstrahlung aussehen.

Einsatzgebiete

Rundsichtradar auf einem Schiff; Position: Elbe westlich von Hamburg
Sea-Based X-Band Radar (SBX) (USA) das weltgrößte X-Band-Radar, hier während Modernisierungsarbeiten in Pearl Harbour im Januar 2006. Es dient ab 2007 dem US-Raketenabwehrsystem National Missile Defense und wird auf den Aleuten bei Alaska stationiert.

Radargeräte wurden für verschiedene Verwendungszwecke entwickelt:

Nach dem Zweiten Weltkrieg kam auch die Lenkung radargesteuerter Waffen wie Flugabwehrraketen dazu. Außerdem wurde das Radar auch für die zivile Schiff- und Luftfahrt eingesetzt. Die heutige Passagierluftfahrt wäre ohne Luftraumüberwachung durch Radar nicht denkbar. Auch Satelliten und Weltraumschrott werden heute durch Radar überwacht.

Als die Radargeräte leistungsfähiger wurden, entdeckte auch die Wissenschaft diese Technik. Wetterradargeräte helfen in der Meteorologie oder an Bord von Flugzeugen bei der Wettervorhersage. Mittels großer Stationen können vom Boden aus Radarbilder vom Mond, der Sonne sowie einigen Planeten erzeugt werden. Umgekehrt kann auch die Erde vom Weltraum aus durch satellitengestützte Radargeräte vermessen und erforscht werden.

Überhorizontradar

Das Überhorizontradar (auch OTH für Over The Horizon genannt) stellt eine Möglichkeit dar, Radarechos ohne quasi-optischen Sichtkontakt weit über die Erdkrümmung hinaus zu erhalten. Die verwendeten Frequenzen liegen im Kurzwellenbereich und damit weit unterhalb der üblichen Radarfrequenzen (Mikrowellenbereich), dadurch sinkt die Auflösung und die Ortungsgenauigkeit. Allerdings können so Bodenwellen oder Reflexionserscheinungen an der Ionosphäre ausgenutzt werden, die eine Ortung über die Erdkrümmung hinaus erst ermöglicht.
Überhorizontradartechnik wird von mehreren Staaten eingesetzt. Ein bekanntes System ist das australische Jindalee Operational Radar Network (JORN); die NATO betreibt eine entsprechende Anlage in Zypern (PLUTO System der Royal Air Force). Überhorizontradar-Sendestationen stehen in Semipalatinsk (Kasachstan) und in Alaska (USA).

Bekannte Stationen

Ausleuchtbereiche der von den USA betriebenen ROTHR-TX, -VA und -PR

 
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Datum der letzten Änderung: Jena, den: 07.06. 2022