Funkortung funkabstandsmessung

Präsentation zum Thema: "Funkortung funkabstandsmessung"—  Präsentation transkript:

1 Funkortung funkabstandsmessung
Radar Funkortung funkabstandsmessung Lukas Neuchrist 1AHWIL

2 Begriff Radio Detection And Ranging
elektronisches Ortungssystem zur Erfassung von Objekten oder zur Bestimmung der Parameter (Lage, Bewegungszustand, Beschaffenheit) mit Hilfe von sehr kurzen elektromagnetischen Wellen elektromagnetische Signale werden auf das zu ortende Objekt geworfen und von diesem reflektiert USA: Ortungen der feindlichen Ziele im 2. Weltkrieg Ursprüngliche deutsche Bezeichnung: „Funkmeß“ Lukas Neuchrist 1AHWIL

3 Informationen Fähigkeiten des menschlichen Beobachtens und Betrachtens werden erweitert erkennt keine Einzelheiten (z. B. Farbe) liefert aber Informationen auch bei Dunkelheit, Nebel oder Schneefall Anwesenheit, Reichweite, genaue Position, Größe, Form, Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung eines weit entfernen Zieles können festgestellt werden Lukas Neuchrist 1AHWIL

4 Geschichte 1886 – Heinrich Hertz stellt fest, dass Radiowellen an metallischen Gegenständen reflektiert werden Christian Hülsmeyer – deutscher Hochfrequenztechniker: Telemobiloskop zur Erkennung von Schiffen (Patent am 30. April 1904) Nutzen nicht erkannt – Erfindung gerät in Vergessenheit Erfinder des Radars: Sir Robert Alexander Watson-Watt (Erfinder des Radars) Durchbruch der Radartechnik mit dem Zweiten Weltkrieg Radar zu Kriegsbeginn: USA, Sowjetunion, Frankreich, Japan, Italien, Niederlande nach dem Krieg: erhebliche Fortschritte in den USA Lukas Neuchrist 1AHWIL

5 Einsatzgebiete 1 Geschwindigkeitsmessung
Abstandsregeltempomat: Auto misst Abstand zum vorderen Auto (Geschwindigkeitsverringerung oder Bremsvorgang) Armee: Entdeckung feindlicher Flugzeuge, Steuerung von Rakete, militärische Aufklärung Wetterradar: Niederschlagsradar misst den Wassergehalt einer Wolke, Messung von Höhenwind oder Temperaturmessung Lukas Neuchrist 1AHWIL

6 Einsatzgebiete 2 Alarmanlage: reagiert auf Bewegung – Laufzeitveränderung zur Frequenzänderung Astronomie: elektromagnetische Wellen breiten sich auch im Vakuum aus – Kartierung von Planeten Rundsichtradar: in Flughafentowern oder militärischen Basen Lukas Neuchrist 1AHWIL

7 Prinzip vom Sender (= Quelle) wird eine hochfrequente Leistung in den Raum abgestrahlt nur ein Teil gelangt zurück zum Radarempfänger empfangene Daten werden durch Zielsignalauswertung verarbeitet nötige Leistung hängt ab vom Frequenzbereich und der Entfernung des Ziels hunderte Kilometer Entfernung – Megawatt nötig Geschwindigkeitsmessung (Fahrzeug) – einige Watt Lukas Neuchrist 1AHWIL

8 Aufbau eines Radargerätes
Sender: besteht aus Oszillator, Verstärker, Modulator Oszillator erzeugt die Trägerfrequenz des Signals Modulator überlagert auf der Trägerfrequenz ein Signal Verstärker pumpt Energie ins Signal Antenne soll möglich schmal sein – darum parabolische Antennen

9 Radararten - Übersicht
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10 Radararten 1 bildgebend: empfangene Informationen berechnen ein landkartenähnliches Bild (Wetterradar, Luftraumaufklärung) nicht bildgebende: Darstellung der Messergebnisse als Zahlenwert (Geschwindigkeitsmesser) nicht bildgebend – Sekundärradarverfahren: Wegfahrsperre (Schlüssel im Inneren des Fahrzeuges ?) Lukas Neuchrist 1AHWIL

11 Radararten 2 Primärradargeräte: selbsterstellte Signale werden als Echo empfangen Sekundärradargeräte: Flugzeug hat Transponder (Wiedergabesender) an Bord und empfängt ein kodiertes Signal vom Radargerät Pulsradargeräte: impulsförmiges hochfrequentes Signal, dann Empfang des Echos – Richtung und Entfernung, ev. Höhe können bestimmt werden Dauerstrichradar = CW-Radar: ununterbrochenes Sendesignal, Echosignal wird ständig empfangen Lukas Neuchrist 1AHWIL

12 Radararten 3 unmodulierte Dauerstrichradargeräte: Amplitude und Frequenz konstant für Verkehrsmessradargeräte modulierte Dauerstrichradargeräte: Amplitude konstant, Frequenz moduliert – zur Flughöhenmessung in Flugzeugen oder im Wetterradar bistatische Radargeräte: große Entfernung zwischen Sender und Empfänger – Signal wir auch bei geringer Reflexion empfangen Lukas Neuchrist 1AHWIL

13 Frequenz- und Wellenbereiche
Einteilung in verschieden Teilbereiche – historisch entstanden Internationale Einteilung der Frequenzbänder 30 Megahertz – 130 Gigahertz Lukas Neuchrist 1AHWIL

14 PRobleme Grenzen Rauschen vom Radar selbst (elektronische Bauteile)
Umgebungsrauschen nahe der Erdoberfläche große Reichweite – aber: reflektierende Bäume, Gebäude, usw. Luft in Bodennähe turbulenter Lukas Neuchrist 1AHWIL

15 Gesundheitsschäden Röntgenstrahlung in den Schaltröhren war bis in die 1980er Jahre unzureichend abgeschirmt – Strahlenschäden (Krebs) Deutschland: mehrere Tausend Personen – „Radaropfer“ Lukas Neuchrist 1AHWIL

16 Ende