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Radar


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Das Radar ist ein Gerät das elektromagnetische Wellen (üblicherweise im GHz-Bereich) aussendet und die Echos empfängt und auswertet. So können Informationen weit entfernte Objekte gewonnen werden.

Verschiedene Informationen können aus den empfangenen herausgelesen werden:

  • aus der Zeit zwischen Absenden und Empfangen die Entfernung berechnet werden ( siehe Lichtgeschwindigkeit )
  • aus der empfangenen Frequenz kann berechnet werden wie schnell sich Objekt nähert oder entfernt ( siehe Doppler-Effekt )
  • bei guter Auflösung des Radars können sogar Bilder des erzeugt werden.

Das Wort Radar ist ein englisches Akronym aus " R a dio D etection A nd R anging" (etwa Entdeckung und Entfernungsmessung durch Radiowellen ). Der ursprüngliche deutsche Begriff Funkmeßtechnik wurde nach dem Zweiten Weltkrieg in Bundesrepublik Deutschland durch die Bezeichnung Radar ersetzt. In der DDR wurde in Fachsprache weiterhin von Funkmeßtechnik gesprochen.

Geschichte:

Beim experimentellen Nachweis von elektromagnetischen Wellen Heinrich Hertz 1886 fest dass Radiowellen von metallischen Körpern reflektiert werden.

Elf Jahre später wiederholte der Inder Chandra Bose die Hertzschen Versuche in Kalkutta jedoch mit einer kürzeren Wellenlänge als Hertz. Grund dieser Versuche entwickelte Bose unter anderem

Die ersten Versuche der Ortung mittels fanden 1904 durch den deutschen Hochfrequenztechniker Christian statt. Sein Telemobiloskop konnte die Laufzeit von die von einem Schiff zurückgeworfen wurden messen wurde am 30. April 1904 zum Patent

Der Titel der Patentschrift Nr. 165546

" Verfahren um entfernte metallische Gegenstände mittels elektrischer einem Beobachter zu melden.
Vorliegende Erfindung hat eine Vorrichtung zum Gegenstand welche die Annäherung beziehungsweise Bewegung entfernter metallischer ( Schiffe Züge oder dergleichen) mittels elektrischer einem Beobachter durch hör- oder sichtbare Signale wird...
"

Der 23jährige Christian Hülsmeyer wollte eigentlich Lehrer werden. Bei Experimenten Physiksaal des Bremer Lehrerseminars kam er auf - für die Entwicklung der Radartechnik - Idee.

Beim Experimentieren mit den Hertz`schen Spiegelversuchen Hülsmeyer fest dass von einem Sender ausgesandte von Metallflächen zurückgeworfene elektrische Wellen zur Ermittlung metallischer Objekte verwendet werden können - sein Interesse galt Schiffen.

Der Durchbruch zur breiten Anwendung kam die Radartechnik im Zweiten Weltkrieg . Dr. Rudolf Kühnhold der wissenschaftliche Direktor Nachrichten-Versuchsabteilung der deutschen Marine trieb die Entwicklung entscheidend voran. 1934 gelingen Dr. Rudolf Kühnhold im Kieler Hafen die ersten Versuche mit einem ihm entwickelten Radargerät.

Noch war die Entfernung in der Radar arbeitete für die militärische Nutzung nicht doch in den folgenden Monaten ging die schnell voran. Bereits im Oktober erreichte man von rund 40 Kilometer. Ein Jahr später die Briten erste Erfolge bei der Flugzeugerfassung Der Wettlauf um die militärische Einsatzfähigkeit des trat in die entscheidende Phase ein.

Im Zweiten Weltkrieg erlangte die Radartechnik der Seekriegsführung vor allem aber auch in Luftkriegsführung große Bedeutung. Der erste erfolgreiche radargeleitete der Geschichte erfolgte am 18. Dezember 1939 einige britische Vickers Wellington-Bomber zum Angriff auf Kriegsschiffe in der Deutschen Bucht anflogen. Die der Ortung der Bomber aufsteigenden Abfangjäger vom Messerschmitt Bf 109 und Messerschmitt Bf 110 konnten den Bombern der Royal Air schwere Verluste zufügen.

Deutsches Frühwarnradar Würzburg Riese FuMG 65 ca.

Radargeräte für verschiedene Verwendungszwecke wurden entwickelt:

  • Frühwarnstationen die vor anfliegenden Flugzeugen warnten
  • Bordradar in Bombern um auch bei Nacht am Boden erkennen zu können
  • Bordradar in Nachtjägern um gegnerische Flugzeuge bei angreifen zu können
  • Schiffsradar um feindliche Schiffe und Flugzeuge zu

Nach dem Zweiten Weltkrieg kam auch die Lenkung radargesteuerter Waffen Flugabwehrraketen dazu. Außerdem wurde das Radar auch die zivile Schiff- und Luftfahrt eingesetzt. Die Passagierluftfahrt wäre ohne Luftraumüberwachung durch Radar nicht Auch Satelliten und Weltraumschrott werden heute durch Radar überwacht.

Als die Radargeräte leistungsfähiger wurden entdeckte die Wissenschaft diese Technologie. Wetterradargeräte helfen in Meteorologie bei der Wettervorhersage. Mittels großer Stationen vom Boden aus Radarbilder vom Mond der Sonne sowie einigen Planeten erzeugt werden. Umgekehrt kann auch die Erde vom Weltraum aus durch satellitengestütze Radargeräte und erforscht werden.

Technische Funktion

Bei Radargeräten unterscheidet man zwischen Puls- CW-Radargeräten. Ein Pulsradargerät sendet Impulse mit einer Länge im unteren mikrosekundenbereich und wartet dann Echos. Die Entfernung wird durch die Formel

<math>R={c_0 \cdot t \over 2}</math>

<math>R = Entfernung</math>
<math>c_0 = Lichtgeschwindigkeit</math>
<math>t = Zeit</math>

  
ermittelt. Je nach Reichweite des Radargerätes nun einige mikro- bis millisekunden emfangen bevor nächste Impuls gesendet wird. Typische Anwendungsgebiete sind und Wetterradar. Mit der entsprechenden Auswertetechnik lässt mit einem solchen Gerät die relative Geschwindigkeit dedektierten Objekte die Höhe und auch die ermitteln. Auswertungenvon Oberwellen für die Luftraumüberwachung erlauben auf den Flugzeugtyp der das Echo generiert Stationäre Pulsradargeräte erreichen Leistungen bis zu 100

Ein CW-Radar (CW = Continuous Wave wird zur Geschwindigkeitsmessung genutzt. Dazu wird über Antenne eine Konstante Frequenz abgestrahlt die vom (z. B. einem Auto) reflektiert wird und einer gewissen Dopplerverschiebung zurückkommt. Durch einen Vergleich der gesendeten der emfangenen Frequenz kann man die Geschwindigkeit exakt messen. CW-Radargeräte können keine Entfernungen messen. Radargeräte der Polizei sind in der regel Eine Spezialform nehmen die "Modulated CW-Radar" ein mit einer sich ständig ändernen Frequenz senden. Normalfall steigt die Frequenz linear an um einer bestimmten Frequenz abrupt auf den Anfangswert abzufallen (Sägezahnmuster). Durch die definierten Änderungen und stetige Senden ist es möglich die Entfernung die Differenzgeschwindigkeit zwischen Sender und Objekt gleichzeitig stetig zu ermitteln. Einige Höhenmesser von Flugzeugen Abstandswarngeräte /-radare in Autos arbeiten nach diesem

Siehe auch : passives Radar Radarkuppel Stealth Sekundärradar Synthetic Aperture Radar Überhorizont-Radar ('OHR' over horizon radar) Radargeräte als Verkehrsüberwachung



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