In diesem Beitrag werden die folgenden Themen beleuchtet: Was ist das Prinzip eines CW-Radars?, Was ist das Funktionsprinzip eines Mehrfrequenz-CW-Radars?, Was ist das Prinzip eines Radars?
Was ist das Prinzip des CW-Radars?
Das Prinzip des Dauerstrichradars (CW) basiert auf der Übertragung eines kontinuierlichen Hochfrequenzsignals (RF) ohne Unterbrechung. Beim CW-Radar gibt es keine klare Trennung zwischen Sende- und Empfangsphase; Stattdessen sendet und empfängt das Radar gleichzeitig HF-Signale.
Wenn diese Signale auf ein sich bewegendes Ziel treffen, beispielsweise ein Flugzeug oder ein Fahrzeug, erkennt das Radar aufgrund des Doppler-Effekts Änderungen in der Frequenz des reflektierten Signals. Diese Frequenzverschiebung ist direkt proportional zur Relativgeschwindigkeit zwischen Radar und Ziel. Durch die Messung dieser Doppler-Verschiebung bestimmt das CW-Radar genau die Geschwindigkeit oder Geschwindigkeit des Ziels.
CW-Radarsysteme sind einfach aufgebaut und werden häufig in Anwendungen wie Geschwindigkeitsmessung, Verkehrskontrolle, Radarhöhenmessern für Flugzeuge und einigen Arten von Wetterradaren eingesetzt, bei denen Geschwindigkeitsmessungen von entscheidender Bedeutung sind.
Was ist das Funktionsprinzip eines Mehrfrequenz-CW-Radars?
Das Mehrfrequenz-CW-Radar (MF-CW) basiert auf dem Prinzip der gleichzeitigen Übertragung von Dauerstrichsignalen auf verschiedenen Frequenzen. Jede Frequenz entspricht einem anderen Radarkanal im System.
Das Radar verarbeitet dann die reflektierten Signale, um die Doppler-Verschiebung für jeden Frequenzkanal unabhängig zu bestimmen. Durch die Analyse der Doppler-Änderungen mehrerer Frequenzen kann das MF-CW-Radar die Genauigkeit bei der Messung der Geschwindigkeit und Richtung sich bewegender Ziele verbessern. Diese Technik ermöglicht es MF-CW-Radarsystemen, einige Einschränkungen von Einzelfrequenz-CW-Radaren zu mildern, wie z. B. eine verringerte Genauigkeit in unübersichtlichen Umgebungen oder bei der gleichzeitigen Verfolgung mehrerer Ziele.
Das MF-CW-Radar findet Anwendung in militärischen Navigations-, Überwachungs- und Radarsystemen, wo genaue Geschwindigkeitsmessungen unerlässlich sind.
Was ist das Prinzip des Radars?
Radar funktioniert nach dem Prinzip, elektromagnetische Wellen (Radiowellen) auszusenden und deren Reflexionen von Objekten in der Umgebung zu erfassen. Das Grundprinzip besteht darin, kurze Impulse von Hochfrequenzenergie (RF) in Richtung eines Ziels auszusenden und dann auf reflektierte Echos vom Ziel zu achten.
Durch Messung der Verzögerung zwischen dem Senden und Empfangen jedes Impulses (Umlaufzeit) berechnet das Radar die Entfernung zum Ziel (Reichweite). Darüber hinaus nutzt Radar den Doppler-Effekt, um die relative Bewegung von Zielen zu erkennen, indem es Änderungen in der Frequenz reflektierter Signale analysiert, die durch die Zielbewegung verursacht werden.
Dieses Prinzip liegt verschiedenen Radaranwendungen in verschiedenen Sektoren wie der Luftfahrt, der Seeschifffahrt, der Wetterüberwachung, der Verteidigung und der Fernerkundung zugrunde.
Der frequenzmodulierte Dauerstrich-Höhenmesser (FMCW) arbeitet nach dem Prinzip der kontinuierlichen Frequenzmodulation des gesendeten Signals. Bei FMCW-Höhenmessern variiert (moduliert) das Radar kontinuierlich die Frequenz des gesendeten Signals auf lineare oder nichtlineare Weise über die Zeit.
Das Radar analysiert dann den Frequenzunterschied (Schwebungsfrequenz) zwischen den gesendeten und empfangenen Signalen, um die Hin- und Rücklaufzeit der Radarwellen zum und vom Boden oder der Wasseroberfläche unter dem Flugzeug zu bestimmen. Diese Zeitmessung ermöglicht es FMCW-Höhenmessern, die Höhe des Flugzeugs genau zu berechnen.
FMCW-Höhenmesser werden wegen ihrer Fähigkeit, genaue Höhenmessungen mit hoher Auflösung und Zuverlässigkeit zu liefern, bevorzugt, was sie für Luftfahrtanwendungen unverzichtbar macht, insbesondere in Situationen, in denen eine genaue Höhenerkennung für einen sicheren Flugbetrieb unerlässlich ist.
Militärische Radarsysteme arbeiten nach dem Prinzip der Erkennung und Verfolgung von interessierenden Objekten in einem Luftraum oder Einsatzgebiet, das zur Unterstützung militärischer Operationen definiert ist.
Das Funktionsprinzip des Militärradars besteht darin, elektromagnetische Wellen (Hochfrequenzimpulse) an potenzielle Ziele zu senden und die reflektierten Signale (Echos) zu erfassen, um Entfernung, Azimut, Höhe und Geschwindigkeit von Zielen zu bestimmen. Militärische Radarsysteme sind für den Einsatz in verschiedenen Modi konzipiert, darunter Überwachung, Zielverfolgung, Luftverteidigung, Bodenkartierung und Raketenlenkung.
Sie nutzen fortschrittliche Signalverarbeitungstechniken, Antennenkonfigurationen und Radartechnologien, um eine überlegene Leistung bei der Zielerkennung und -identifizierung, der Unterscheidung zwischen befreundeten und feindlichen Objekten und der Situationserkennung für militärische Befehlshaber zu erzielen.
Militärische Radarsysteme spielen eine entscheidende Rolle in der modernen Kriegsführung, indem sie die Aufklärung über das Gefechtsfeld verbessern, eine effektive Führung und Kontrolle ermöglichen und den Erfolg von Missionen in der Luft, zu Lande und auf See unterstützen.
Wir hoffen, dass dieser Artikel Ihnen die gewünschten Informationen zum Prinzip des CW-Radars gegeben hat