Welche Radarverfolgungstechniken gibt es?
Verfolgungstechniken in Radarsystemen umfassen mehrere Methoden zur genauen Überwachung und Verfolgung der Bewegung von Zielen. Eine gängige Tracking-Technik ist als Monopuls-Tracking bekannt. Beim Monopulse-Tracking wird der Widerstand des empfangenen Signals eines Ziels über mehrere Strahlen oder Antennenelemente gleichzeitig verglichen. Durch die Analyse der Unterschiede in der Signalstärke zwischen diesen Strahlen oder Elementen kann das Radar den genauen Azimut (horizontaler Winkel) und die Höhe (vertikaler Winkel) des Ziels relativ zur Radarantenne berechnen. Monopuls-Tracking bietet eine hohe Winkelgenauigkeit und wird häufig in Radarsystemen zur Flugsicherung, Raketenlenkung und militärischen Überwachungsanwendungen eingesetzt.
Eine weitere im Radar verwendete Trackingtechnik ist die Kalman-Filterung. Die Kalman-Filterung ist ein mathematischer Algorithmus, der Messungen der Position und Geschwindigkeit eines Ziels mit Vorhersagen basierend auf seinem vorherigen Zustand kombiniert, um den aktuellen Zustand des Ziels genauer abzuschätzen. Mit Kalman-Filtern ausgestattete Radarsysteme aktualisieren diese Schätzungen kontinuierlich, sobald neue Messungen verfügbar sind, und ermöglichen so eine reibungslosere und zuverlässigere Verfolgung sich bewegender Ziele, selbst in lauten oder unübersichtlichen Umgebungen. Die Kalman-Filterung wird häufig in radargesteuerten Navigationssystemen, autonomen Fahrzeugen und Ortungssystemen zur Weltraumüberwachung und Satellitenverfolgung eingesetzt.
Radarstörtechniken sind Methoden, mit denen Radarsysteme gestört oder getäuscht werden, indem ihre Fähigkeit, Ziele effektiv zu erkennen und zu verfolgen, beeinträchtigt wird. Elektronische Störungen sind eine der Haupttechniken bei der Radarstörung. Dabei werden hochfrequente Hochfrequenzsignale übertragen, die den Radarempfänger mit Rauschen oder falschen Signalen überfordern oder überdecken. Durch Störgeräusche wird der Radarempfänger mit zufälliger elektromagnetischer Energie über einen weiten Frequenzbereich überschwemmt, wodurch es für das Radar schwierig wird, echte Zielechos vom Hintergrundrauschen zu unterscheiden. Bei der frequenzmodulierten Dauerstrichstörung (FMCW) werden Signale übertragen, die die Frequenz- und Modulationseigenschaften des Radars nachahmen, den Radarempfänger verwirren und möglicherweise dazu führen, dass er tatsächliche Ziele falsch interpretiert oder ignoriert.
Eine weitere Radarstörungstechnik ist die Täuschungsstörung, auch bekannt als Spoofing oder falsche Zielgenerierung. Beim Täuschungsstören werden Signale übertragen, die die Radarausbeute realer Ziele nachahmen und auf dem Radardisplay falsche Echos oder Phantomziele erzeugen. Diese falschen Ziele können Radarbetreiber ablenken, Verwirrung stiften und zu einer ungenauen Verfolgung oder Zielerfassung echter Bedrohungen führen. Täuschungsstörtechniken können das Erzeugen falscher Doppler-Verschiebungen umfassen, um eine Zielbewegung zu simulieren, oder das Ändern der Phase und Amplitude von Störsignalen, um die Radarsignaturen verschiedener Objekttypen nachzuahmen. Radarsysteme nutzen Gegenmaßnahmen wie Frequenzsprung, Wellenformmodulation und Signalverarbeitungsalgorithmen, um die Auswirkungen von Störungen abzuschwächen und die betriebliche Wirksamkeit in feindlichen Umgebungen der elektronischen Kriegsführung aufrechtzuerhalten.