In einem typischen Radarsystem umfasst die Erfassung eines Radarziels mehrere Schritte. Zunächst sendet der Radarsender Impulse elektromagnetischer Wellen aus, meist im Radiofrequenzbereich. Diese Wellen wandern durch die Atmosphäre, bis sie auf ihrem Weg auf Objekte treffen. Wenn eine Radarwelle auf ein Objekt trifft, wird ein Teil der Welle zum Radarempfänger zurückreflektiert. Der Empfänger erkennt diese reflektierten Signale, sogenannte Echos, und misst die Zeit, die die Wellen benötigen, um zum Objekt und zurück zu gelangen (Umlaufzeit). Diese Verzögerung gibt die Entfernung zum Ziel an, die sogenannte Reichweite, basierend auf der Lichtgeschwindigkeit. Durch die Analyse der Stärke des zurückgegebenen Signals bestimmt das Radarsystem die Größe und Eigenschaften des Ziels und hilft so bei der Identifizierung seines Typs und der potenziellen Bedrohungsstufe bei militärischen Anwendungen.
Zielerfassungsradar sendet Funkwellenimpulse von einem Radarsender aus und erkennt dann reflektierte Echos von Objekten innerhalb seines Erfassungsbereichs. Das Radarsystem verwendet spezielle Antennen zum Senden und Empfangen dieser Signale, normalerweise mit Richtfähigkeit, um sich auf bestimmte Interessenbereiche zu konzentrieren. Wenn die gesendeten Impulse auf Objekte treffen, erfasst der Radarempfänger die reflektierten Signale und verarbeitet sie, um die Entfernung, Richtung und manchmal auch die Geschwindigkeit der Ziele zu bestimmen. Dieser Prozess erfordert hochentwickelte Signalverarbeitungstechniken, um Hintergrundgeräusche herauszufiltern, zwischen mehreren Zielen zu unterscheiden und eine präzise Verfolgung über einen längeren Zeitraum aufrechtzuerhalten.
Um die Geschwindigkeit eines Ziels im Radar zu ermitteln, nutzt das System den Doppler-Effekt. Wenn eine Radarwelle von einem sich bewegenden Ziel reflektiert wird, ändert sich die Frequenz der reflektierten Welle aufgrund der Bewegung des Ziels relativ zum Radar geringfügig. Diese Frequenzänderung wird als Doppler-Verschiebung bezeichnet und ist proportional zur Radialgeschwindigkeit des Ziels (Geschwindigkeit zum Radar hin oder vom Radar weg). Radarsysteme messen die Dopplerverschiebung, indem sie die Phasenverschiebung oder Frequenzänderung zwischen gesendeten und empfangenen Signalen analysieren. Durch die Berechnung der Doppler-Verschiebung kann das Radar die Geschwindigkeit und Richtung der Zielbewegung bestimmen und so wichtige Informationen für die Verfolgung bewegter Objekte wie Flugzeuge, Fahrzeuge oder Wettersysteme liefern. Doppler-Radar ist besonders effektiv in militärischen und meteorologischen Anwendungen zur Überwachung der Zieldynamik und -geschwindigkeiten in Echtzeitszenarien.