Ein monostatisches Radar bezieht sich auf ein Radarsystem, bei dem sich Sender und Empfänger am selben physischen Standort befinden. In einer monostatischen Radarkonfiguration wird eine einzelne Antenne verwendet, um sowohl Radarsignale an ein Ziel zu senden als auch reflektierte Echos vom Ziel zu empfangen. Diese Konfiguration vereinfacht das Design und den Betrieb des Radarsystems, da dieselbe Antenne sowohl die Funktion des Sendens als auch des Empfangens von Radarwellen übernimmt.
Monostatische Radare werden häufig in verschiedenen Anwendungen wie der Flugsicherung, Wetterüberwachung, Überwachung und militärischen Einsätzen eingesetzt, bei denen eine einfache Erkennung und Verfolgung von Zielen von einem festen Standort aus erforderlich ist.
Ein monostatisches Radarsystem umfasst alle Komponenten und Subsysteme, die erforderlich sind, um Radarsignale an Ziele zu senden, reflektierte Echos von Zielen zu empfangen und diese Signale zu verarbeiten, um Informationen wie Zielentfernung, Geschwindigkeit und Schnittradar (RCS) zu extrahieren.
Das System umfasst typischerweise einen Sender, der Radarimpulse oder Dauerstrichsignale erzeugt, eine Antenne, die diese Signale an Ziele sendet, und einen Empfänger, der von den Zielen reflektierte Echos erkennt. Signalverarbeitungsalgorithmen werden verwendet, um empfangene Signale zu analysieren und relevante Informationen über erkannte Ziele zu extrahieren.
Monostatische Radarsysteme sind vielseitig und werden häufig in zivilen und militärischen Anwendungen zur Überwachung, Navigation, Wetterüberwachung und Verteidigung eingesetzt.
Unter monostatischer Erkennung versteht man die Verwendung monostatischer Radarprinzipien in Erkennungsanwendungen, bei denen Radarsignale an ein Ziel gesendet und reflektierte Echos vom Ziel mithilfe derselben Antenne an einer festen Position erfasst werden.
Bei der monostatischen Erkennung werden Radarsignale ausgesendet und entsprechende Reflexionen empfangen, um Eigenschaften wie Entfernung, Geschwindigkeit, Richtung und Radarquerschnitt (RCS) des Ziels zu messen.
Diese Sensortechnik ist ein integraler Bestandteil verschiedener Radaranwendungen, einschließlich Flugsicherung, Bodenüberwachung, Wetterüberwachung und Fernerkundung, bei denen genaue Messungen und Zielerkennung von einem einzigen Standort aus unerlässlich sind.
Radarsysteme können im Allgemeinen basierend auf ihren Funktionsprinzipien und Konfigurationen in drei Typen eingeteilt werden:
- Pulsradar: Pulsradarsysteme senden kurze Impulse von Hochfrequenzenergie (RF) und achten dann auf Echos, die von Objekten in der Umgebung reflektiert werden.
Die Verzögerung zwischen Senden und Empfangen jedes Impulses wird zur Berechnung der Entfernung zum Ziel (Reichweite) verwendet. Pulsradarsysteme sind vielseitig und werden häufig in Anwendungen wie Flugsicherung, Wetterüberwachung, Überwachung und Militärradar eingesetzt.
- Dauerstrichradarsysteme (CW): CW sendet ein Dauerstrichsignal ohne Unterbrechung und lauscht gleichzeitig auf das reflektierte Signal, um die durch sich bewegende Objekte verursachte Dopplerverschiebung zu messen.
CW-Radar wird hauptsächlich für Anwendungen verwendet, die eine genaue Zielgeschwindigkeitsmessung erfordern, wie z. B. Geschwindigkeitserkennung, Verkehrsüberwachung, Radarhöhenmessung und einige Arten von Wetterradaren.
- Frequenzmoduliertes Dauerstrichradar (FMCW): FMCW-Radar variiert kontinuierlich die Frequenz des gesendeten Signals über die Zeit auf lineare oder nichtlineare Weise.
Es misst die Entfernung zu einem Ziel, indem es die Frequenz des gesendeten Signals mit der Frequenz des empfangenen Signals vergleicht, die sich aufgrund der Reisezeit zum und vom Ziel und zurück verschoben hat. FMCW-Radar bietet Vorteile in der Auflösung und Reichweitenempfindlichkeit und eignet sich daher für Anwendungen wie Automobilradar, Radarhöhenmesser und Bodenradar.