Radartechnik (Unterschied zwischen Versionen)

Version vom 1. Januar 2016, 20:31 Uhr

Der Begriff "RADAR" stammt aus dem Englischen und ist - obwohl heute in fast allen Sprachen als Wort gebraucht - eine Abkürzung für radio detection and danging.

Grundlage

In der Fliegerei ist die Radartechnik nicht mehr wegzudenken: in der Luftraumüberwachung, der Anflugsteuerung, der Rollführung, der Warnung vor geführlichem Wetter oder ganz banal im Radarhöhenmesser kommt die Technik zum Einsatz. Das grundlegende Prinzip ist dabei immer das Gleiche: ein Sender strahlt eine elektromagnetische Welle ab. Diese breitet sich durch den Raum aus, und wird von festen Gegenständen und von Wolken reflektiert. Diese reflektierte Welle wird dann von einem Empfänger wieder aufgenommen. Aus der Zeit zwischen dem Aussenden und dem Empfang der Welle kann die Entfernung zwischen dem Sender/Empfänger und dem reflektierenden Objekt berechnet werden.

Primärradar

Das Primärradar ist der wichtigste Vertreter der Radartechnik in der Luftfahrt. Hier sind der Sender und Empfänger in einer Einheit verbaut, die sich gleichmäßig um die eigene Achse dreht. Dadurch kann aus der Position der Station, dem Drehwinkel und der Entfernung zum Objekt die genaue Position bestimmt werden.

Festziele (z.B. große Gebäude, hohe Bäume oder Gebirgszüge) erscheinen allerdings ebenfalls auf dem Radar-Sichtgerät. Damit solche unerwünschten Ziele nicht zur Anzeige gebracht werden - sie könnten ja Flugziele überdecken - hat man in RADAR-Anlagen für die Flugverkehrskontrolle zusätzliche Empfängerschaltungen eingebaut, die dafür sorgen, dass alle Festzielechos ausgeblendet werden und nur bewegliche Ziele angezeigt werden. Solche Schaltungen im Empfängerteil von RADAR-Anlagen nennt man in der Fachsprache Festzielunterdrückung (engl.: MTI = Moving Target Indicator).

Ein weiteres Problem mit Radaranlagen ist, dass sie auf eine Sichtlinie zwischen Antenne und Flugzeug angewiesen sind. In bergigen Regionen oder über dem Meer ist das oft nicht zu realisieren, weshalb dort die Vorteile der Radartechnik nicht genutzt werden können.

Sekundärradar

Es muss vorausgeschickt werden, dass Sekundärradar-Systeme (secondary surveillance radar, SSR) nicht isoliert genutzt werden. Wenn heute von SSR im Zusammenhang mit Radar gesprochen wird, so stellt dies immer einen Verbund von Primär- und Sekundär-RADAR-Systemen dar. In der Praxis sieht das so aus, dass eine Antennenverkopplung beider Systeme vorgenommen wird. Über der großen gewölbten Primärradar-Antenne sind dann meist kleinere, flache oder gitterförmige Antennen für das SSR montiert.

Die über die Sekundär-Antenne abgestrahlten elektromagnetischen Impulse werden nicht mehr wie beim Primär-Radar-System von der Flugzeugoberfläche reflektiert, sondern von einem im Luftfahrzeug installierten Sender/Empfänger, dem sogenannten Transponder, ausgewertet und beantwortet. Das Luftfahrzeug nimmt bei diesem System also aktiv am Erkennungsprozess teil, indem es den Abfrageimpuls der Bodenantenne (engl.: Interrogator) empfängt auswertet und einen eigenen Impuls über die Transponderantenne zurück zum Boden sendet.

Die Vorteile dieses Verfahrens sind offensichtlich, denn:

• die bodenseitige Abstrahlungsenergie kann reduziert werden
• die Identifizierung von Luftfahrzeugen geschieht schneller und weniger aufwendig
• die Zielverfolgung am Sichtgerät wird durch kontinuierliche Darstellung des Zieles erleichtert
• Wettererscheinungen und andere störende Reflexionen können ausgeblendet werden
• über die Antwortimpulse des Transponders können Informationen übermittelt werden, die sonst über Sprechfunk abgefragt werden müssten (z.B. Flughöhe).

Radarlabel

Die Daten des Primär- und Sekundärradars werden in zentralen Computern verarbeitet und dann zu den Lotsenarbeitsplätzen verteilt. Dort wird aus den Daten ein Radarkontakt und ein Label generiert. Das simuliert unser IVAC, dort sieht ein Label etwa so aus:

Eine genauere Beschreibung des Radarlabels des IVAC findet sich im IVAC-Handbuch