Radar meet de richting en positie van een doel met behulp van de principes van de voortplanting van elektromagnetische golven en signaalverwerking. Om de richting van een doel te bepalen, gebruiken radarsystemen doorgaans richtantennes die smalle bundels radiogolven uitzenden. Door deze antennes elektronisch te richten of richten kan de radar de omringende ruimte scannen en detecteren vanuit welke richting de gereflecteerde signalen het meest terugkeren. Richtingsinformatie wordt afgeleid van de azimuthoek waarbij het sterkste retoursignaal wordt ontvangen ten opzichte van de radarpositie. Deze richtingsgegevens zijn van cruciaal belang in toepassingen zoals de luchtverkeersleiding, waar het nauwkeurig volgen van de posities en bewegingen van vliegtuigen essentieel is voor een veilig en efficiënt luchtruimbeheer.
Het meten van het bereik van een doel met behulp van radar omvat het synchroniseren van de heen en weer gaande beweging van radiogolven tussen de radarzender en het doel. Radarsystemen zenden korte pulsen radiogolven uit en meten de tijd die deze pulsen nodig hebben om op het doel te reflecteren en terug te keren naar de radarontvanger. Deze tijdmeting, gecombineerd met de bekende snelheid van elektromagnetische golven in de lucht (ongeveer de lichtsnelheid), zorgt ervoor dat de radar de afstand of het bereik tot het doel kan berekenen. Bereikinformatie is essentieel voor het bepalen van de afstand tussen de radar en het doel, waardoor toepassingen zoals het vermijden van botsingen in maritieme en automobielomgevingen mogelijk worden, evenals nauwkeurigheid in militaire en wetenschappelijke radartoepassingen.
De radar detecteert een doel door elektromagnetische golven uit te zenden in de vorm van korte pulsen en te luisteren naar echo’s of reflecties die weerkaatsen op objecten in het gezichtsveld van de radar. Wanneer deze pulsen een doel tegenkomen, zoals een vliegtuig, schip of terrein, wordt een deel van de energie teruggekaatst naar de radarontvanger. De radarontvanger vangt vervolgens deze gereflecteerde signalen op, versterkt en verwerkt ze om informatie te verkrijgen over de afstand, richting, snelheid en grootte van het doel. Dit detectieproces is van fundamenteel belang voor het vermogen van de radar om bewegende of stilstaande objecten te identificeren en te volgen in een verscheidenheid aan toepassingen, waaronder bewaking, weermonitoring en militaire verkenning.
Radar bepaalt de positie van een doel door informatie te combineren over het bereik (afstand), de richting (azimuthoek) en soms de elevatiehoek van het doel, afhankelijk van de mogelijkheden van het radarsysteem. Zodra het bereik en de richting van het doel zijn bepaald met behulp van de eerder beschreven methoden, berekent de radar de positie van het doel ten opzichte van zijn eigen locatie. Deze positiegegevens worden doorgaans weergegeven in een coördinatensysteem ten opzichte van de radarpositie, waardoor operators meerdere doelen tegelijkertijd op radarschermen kunnen bekijken en volgen. Nauwkeurige positiebepaling is essentieel in toepassingen zoals navigatie, waarbij radar helpt bij het begeleiden van vliegtuigen, schepen en voertuigen, maar ook in surveillance- en trackingscenario’s waarbij kennis van de exacte locatie van doelen essentieel is voor operationele planning en besluitvorming.