Radar erkennt Objekte genau, indem es elektromagnetische Wellen, meist in Form von kurzen Impulsen oder Dauerwellen, von einer Antenne sendet. Diese Wellen wandern durch den Raum, bis sie auf ihrem Weg auf Objekte treffen. Beim Auftreffen auf ein Objekt wird ein Teil der Radarenergie als Echo zur Radarantenne zurückreflektiert. Der Empfänger des Radarsystems erfasst und verarbeitet diese Echos dann. Durch die Analyse der Zeit, die die Radarimpulse benötigen, um zum Objekt zu gelangen und zurückzukehren (sogenannte Flugzeit), berechnet das Radar die Entfernung zum Objekt. Dieser Prozess erfordert präzise Zeitmechanismen und Signalverarbeitungstechniken, die es dem Radar ermöglichen, Entfernungen mit hoher Genauigkeit zu bestimmen, selbst wenn zwischen mehreren Objekten in seinem Sichtfeld unterschieden wird.
Radar erkennt Objekte durch das Prinzip des Echogangs. Wenn Radarwellen auf ein Objekt treffen, werden sie von dessen Oberfläche in alle Richtungen reflektiert, auch in Richtung des Radarsenders/-empfängers. Der Widerstand des zurückgesandten Echos hängt von der Größe, Form, Materialzusammensetzung des Objekts und der Ausrichtung relativ zum Radarstrahl ab. Radarsysteme sind darauf ausgelegt, diese schwachen Echos inmitten von Hintergrundgeräuschen und Interferenzen mithilfe empfindlicher Empfänger und hochentwickelter Signalverarbeitungsalgorithmen zu erkennen. Doppler-Radar erkennt beispielsweise nicht nur Echos, sondern misst auch die Frequenzverschiebung, die durch bewegte Objekte verursacht wird, und liefert so zusätzliche Informationen über deren Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung.
Um die Entfernung zu einem Objekt zu bestimmen, ist Radar auf die Messung der Verzögerung zwischen der Aussendung eines Impulses und dem Empfang seines Echos angewiesen. Diese Verzögerung entspricht direkt der Entfernung, die der Radarimpuls zum Objekt und zurück zurücklegt. Radarsysteme verwenden präzise Zeitmechanismen, die häufig mit gesendeten Impulsen synchronisiert werden, um diese Zeitintervalle genau zu messen. Da das Radar die Lichtgeschwindigkeit kennt, berechnet es die Entfernung zum Objekt anhand der Formel: Entfernung = (Verzögerung × Lichtgeschwindigkeit) / 2. Dieses einfache Prinzip bildet die Grundlage der Radarvariation und ermöglicht die präzise Messung von Entfernungen im Meter- bis Meterbereich bis zu Hunderten von Kilometern, abhängig vom Radardesign und den Betriebsparametern.