Radar misst die Richtung und Position eines Ziels mithilfe der Prinzipien der Ausbreitung elektromagnetischer Wellen und der Signalverarbeitung. Um die Richtung eines Ziels zu bestimmen, verwenden Radarsysteme typischerweise Richtantennen, die schmale Radiowellenstrahlen aussenden. Durch die elektronische Ausrichtung bzw. Lenkung dieser Antennen kann das Radar den umgebenden Raum abtasten und die Richtung erkennen, aus der die reflektierten Signale am meisten zurückkommen. Richtungsinformationen werden aus dem Azimutwinkel abgeleitet, bei dem relativ zur Radarposition das stärkste Echosignal empfangen wird. Diese Richtungsdaten sind für Anwendungen wie die Flugsicherung von entscheidender Bedeutung, wo die genaue Verfolgung von Flugzeugpositionen und -bewegungen für ein sicheres und effizientes Luftraummanagement unerlässlich ist.
Um die Reichweite eines Ziels mithilfe von Radar zu messen, muss die Hin- und Herbewegung von Funkwellen zwischen dem Radarsender und dem Ziel synchronisiert werden. Radarsysteme senden kurze Funkwellenimpulse aus und messen die Zeit, die diese Impulse benötigen, um vom Ziel reflektiert zu werden und zum Radarempfänger zurückzukehren. Diese Zeitmessung, kombiniert mit der bekannten Geschwindigkeit elektromagnetischer Wellen in der Luft (ungefähr Lichtgeschwindigkeit), ermöglicht es dem Radar, die Entfernung oder Entfernung zum Ziel zu berechnen. Entfernungsinformationen sind für die Bestimmung der Entfernung zwischen dem Radar und dem Ziel von entscheidender Bedeutung und ermöglichen Anwendungen wie die Kollisionsvermeidung im maritimen und Automobilbereich sowie die Genauigkeit bei militärischen und wissenschaftlichen Radaranwendungen.
Das Radar erkennt ein Ziel, indem es elektromagnetische Wellen in Form kurzer Impulse aussendet und auf Echos oder Reflexionen wartet, die von Objekten im Sichtfeld des Radars reflektiert werden. Wenn diese Impulse auf ein Ziel, beispielsweise ein Flugzeug, ein Schiff oder ein Gelände, treffen, wird ein Teil der Energie zum Radarempfänger zurückreflektiert. Der Radarempfänger erfasst dann diese reflektierten Signale, verstärkt und verarbeitet sie, um Informationen über Entfernung, Richtung, Geschwindigkeit und Größe des Ziels zu extrahieren. Dieser Erkennungsprozess ist von grundlegender Bedeutung für die Fähigkeit des Radars, sich bewegende oder stationäre Objekte in einer Vielzahl von Anwendungen zu identifizieren und zu verfolgen, einschließlich Überwachung, Wetterüberwachung und militärischer Aufklärung.
Radar bestimmt die Position eines Ziels, indem es Informationen über die Entfernung (Entfernung), die Richtung (Azimutwinkel) und manchmal auch den Höhenwinkel des Ziels kombiniert, abhängig von den Fähigkeiten des Radarsystems. Sobald Entfernung und Richtung des Ziels mithilfe der zuvor beschriebenen Methoden bestimmt wurden, berechnet das Radar die Position des Ziels relativ zu seinem eigenen Standort. Diese Positionsdaten werden typischerweise in einem Koordinatensystem relativ zur Radarposition dargestellt, sodass Bediener mehrere Ziele gleichzeitig auf Radaranzeigen sehen und verfolgen können. Eine genaue Positionsbestimmung ist in Anwendungen wie der Navigation von entscheidender Bedeutung, wo Radar bei der Führung von Flugzeugen, Schiffen und Fahrzeugen hilft, sowie in Überwachungs- und Verfolgungsszenarien, in denen die Kenntnis des genauen Standorts von Zielen für die operative Planung und Entscheidungsfindung von entscheidender Bedeutung ist.