Radar erkennt Entfernung und Geschwindigkeit mithilfe der Prinzipien der Funkwellenreflexion und des Doppler-Effekts. Um die Entfernung zu bestimmen, sendet Radar Funkwellen in Richtung eines Objekts. Diese Wellen werden vom Objekt reflektiert und kehren zum Radarempfänger zurück. Durch Messung der Zeit, die die Funkwellen für den Weg zum Objekt und zurück benötigen (Umlaufzeit), berechnet das Radar die Entfernung zum Objekt unter Verwendung der Lichtgeschwindigkeit als Konstante.
Diese als „Time of Flight“-Messung bekannte Methode ermöglicht es Radarsystemen, die Entfernung oder Entfernung zu Objekten in ihrem Sichtfeld genau zu bestimmen.
Radarsysteme berechnen die Geschwindigkeit von Objekten mithilfe des Doppler-Effekts, der sich auf die Änderung der Frequenz von Radiowellen bezieht, die von einem sich bewegenden Objekt reflektiert werden. Wenn sich ein Objekt auf das Radarsystem zu oder von ihm weg bewegt, verschiebt sich die Frequenz der reflektierten Wellen entsprechend.
Das Radar misst diese Frequenzverschiebung und berechnet daraus die Radialgeschwindigkeit des Objekts relativ zum Radar. Durch die Kombination von Entfernungsmessungen mit Doppler-Frequenzverschiebungen bestimmen Radarsysteme in Echtzeit sowohl die Entfernung (Entfernung) als auch die Geschwindigkeit (Geschwindigkeit) erkannter Objekte.
Radargeräte erfassen die Geschwindigkeit, indem sie die Doppler-Verschiebung der Frequenz von Radiowellen analysieren, die von sich bewegenden Objekten reflektiert werden.
Wenn sich ein Objekt auf das Radar zubewegt, nimmt die Frequenz der reflektierten Wellen zu (sogenannte positive Doppler-Verschiebung). Wenn sich umgekehrt ein Objekt vom Radar entfernt, nimmt die Frequenz ab (negative Doppler-Verschiebung). Das Radar misst diese Frequenzänderungen und berechnet die Geschwindigkeit des Objekts relativ zum Radarsystem.
Diese Doppler-Geschwindigkeitsmessung ist für Anwendungen wie Verkehrsüberwachung, Wetterradar zur Verfolgung von Sturmbewegungen und militärische Radarsysteme zur Erfassung von Flugzeuggeschwindigkeiten von entscheidender Bedeutung.
Die maximale Entfernung, die ein Radar erfassen kann, hängt von mehreren Faktoren ab, darunter der Leistung des Radarsenders, der Antennengröße, der Betriebsfrequenz und den Umgebungsbedingungen. Im Allgemeinen können moderne Radarsysteme Objekte in Entfernungen von wenigen Metern bis zu mehreren zehn Kilometern und mehr erkennen.
Kurzstreckenradare, die in Automobilanwendungen eingesetzt werden, erkennen typischerweise Objekte in einer Entfernung von bis zu mehreren hundert Metern und ermöglichen Funktionen wie Kollisionsvermeidung und adaptive Geschwindigkeitsregelung. Langstreckenradare, die in der Luft- und Raumfahrt sowie im Verteidigungsbereich eingesetzt werden, können Flugzeuge und andere Ziele auf Entfernungen von mehr als Hunderten von Kilometern erkennen und so Frühwarn- und Überwachungsmöglichkeiten bieten.
Der effektive Erfassungsbereich eines Radars wird von den atmosphärischen Bedingungen, den Zieleigenschaften und den Signalverarbeitungstechniken beeinflusst, die zur Verbesserung der Leistung und Genauigkeit des Radars eingesetzt werden.