Wie funktioniert Radarscannen?
Radarscans funktionieren durch die Aussendung elektromagnetischer Wellen (normalerweise Mikrowellen oder Radiowellen) von einer Sendeantenne. Diese Wellen wandern durch die Atmosphäre, bis sie auf ihrem Weg auf ein Objekt treffen. Wenn sie auf ein Objekt treffen, wird ein Teil der Wellen zum Radarsystem zurückgeworfen. Die Antenne des Radarempfängers erfasst dann diese reflektierten Wellen, sogenannte Echos oder Echos. Durch die Messung der Zeit, die Wellen benötigen, um auf das Objekt zu und zurück zu gelangen (Umlaufzeit), können Radarsysteme mithilfe der Lichtgeschwindigkeit die Entfernung zum Objekt bestimmen.
Um einen Scan zu erstellen, dreht das Radarsystem normalerweise seine Antenne oder bewegt sie auf kontrollierte Weise, um einen bestimmten Bereich oder ein bestimmtes Volumen abzudecken. Diese Bewegung ermöglicht es dem Radar, Wellenimpulse in verschiedene Richtungen auszusenden und Echos aus mehreren Winkeln zu sammeln. Durch die Kombination von Informationen aus diesen verschiedenen Winkeln können Radarsysteme ein detailliertes Bild von Objekten im gescannten Bereich erstellen. Dieser Vorgang des Aussendens von Impulsen, des Empfangens von Echos und der Analyse von Daten wird kontinuierlich wiederholt, um Veränderungen in der Umgebung zu überwachen oder sich bewegende Ziele zu verfolgen.
Wie scannen Radare?
Radare scannen, indem sie systematisch Impulse elektromagnetischer Wellen aussenden und deren Reflexionen von Objekten in ihrem Umfeld empfangen Blickfeld. Der Scanvorgang umfasst mehrere wichtige Schritte:
- Impulsübertragung: Das Radarsystem sendet von seiner Sendeantenne kurze Impulse elektromagnetischer Wellen (meist Mikrowellen oder Radiowellen) aus. Diese Impulse breiten sich nach außen in den umgebenden Raum aus.
- Echoempfang: Wenn diese Impulse auf Objekte wie Flugzeuge, Schiffe oder Wetterphänomene (wie Regentropfen oder Wolken) treffen, wird ein Teil der Energie zurück zum Radar reflektiert.
- Signalempfang: Die Antenne des Radarempfängers erfasst diese reflektierten Signale, sogenannte Echos oder Echos. Der Widerstand des Rücksignals hängt von Faktoren wie der Größe, Form und Materialzusammensetzung des reflektierenden Objekts ab.
- Verarbeitung: Das Radarsystem verarbeitet die empfangenen Signale, um Eigenschaften wie die Entfernung zum Objekt (Reichweite), seine Richtung (Azimut und Elevation) und manchmal auch seine Geschwindigkeit (Doppler-Effekt) zu bestimmen.
- Scan-Mechanismus: Radargeräte verwenden je nach Anwendung unterschiedliche Scan-Mechanismen:
- Mechanisches Scannen: Einige Radargeräte drehen ihre Antenne mechanisch, um den Radarstrahl in einem bestimmten Azimut- oder Höhenwinkel abzutasten.
- Elektronisches Scannen: Andere verwenden Phased-Array-Antennen, um den Radarstrahl ohne bewegliche Teile elektronisch zu steuern, was ein schnelleres Scannen und eine präzisere Steuerung der Strahlrichtung ermöglicht.
- Sektorscan: In manchen Fällen können Radargeräte nur bestimmte Sektoren oder Richtungen von Interesse scannen und nicht einen vollständigen 360-Grad-Kreis.
Insgesamt ist die Radardigitalisierung für Überwachung, Navigation, Wetterüberwachung und verschiedene militärische und zivile Anwendungen von entscheidender Bedeutung. Es ermöglicht Radarsystemen die Erkennung, Verfolgung und Analyse von Objekten und Umgebungsbedingungen über kurze bis große Entfernungen mit hoher Genauigkeit und Zuverlässigkeit.