Drohnenerkennungsradar ist eine Überwachungstechnologie, die dazu dient, unbemannte Luftfahrzeuge innerhalb eines überwachten Luftraums zu orten, zu verfolgen und bei deren Klassifizierung zu helfen. Die Systeme können FMCW-, Impuls-Doppler-, AESA-, mechanisch abtastende und passive Architekturen nutzen, um Drohnen und UAVs zu erkennen.
Auf dieser Seite werden führende Hersteller von Drohnenerkennungsradaren und Anbieter von C-UAS-Radarsystemen vorgestellt, die den Schutz von Streitkräften, die Flughafensicherheit, die Infrastrukturüberwachung, die Grenzüberwachung sowie maritime Operationen unterstützen.
Lesen Sie den Technologieübersicht
Modernste unbemannte Systeme, Lösungen zur Abwehr von Drohnen und UxV-Technologie für das moderne Schlachtfeld
Vollständig integrierte Sicherheitslösungen und Überwachungssysteme für Anwendungen zur Abwehr von Drohnen
Modernste unbemannte systemgestützte Sensorlösungen und Counter-UAS-Systeme für Militär und Verteidigungskräfte
UAV-Komponenten: SAR, Radarhöhenmesser, Datenverbindungen, Telemetrie, GNSS-Produkte und C-UAS | Taktische USVs
Elektrooptische Überwachung und Videoverarbeitung für unbemannte Systeme und Anwendungen zur Drohnenabwehr
Drohnenerkennungssysteme und Verfolgungsradare; BVLOS- und Sense-and-Avoid-Technologie
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Drohnenerkennungsradare dienen dazu, unbemannte Luftfahrzeuge, die sich im überwachten Luftraum bewegen, zu orten, zu verfolgen und bei deren Klassifizierung zu helfen. Sie senden elektromagnetische Energie aus und analysieren die von Luftfahrzeugen reflektierten Signale. Durch die Messung von Faktoren wie Entfernung, Richtung, Höhe und Radialgeschwindigkeit kann ein Drohnenerkennungsradarsystem Flugverläufe für kleine Multirotor-, Starrflügel- und hybride unbemannte Luftfahrzeuge erstellen.
Im Gegensatz zu Hochfrequenzsensoren ist Radar nicht auf die Erkennung von Steuer-, Telemetrie- oder Videoübertragungen angewiesen. Ein UAV-Erkennungsradar kann daher autonome, vorprogrammierte oder funksilente Fluggeräte identifizieren, sofern das Ziel ein ausreichendes Radarecho erzeugt. Radar wird häufig mit elektrooptischen Kameras, Infrarotsensoren, HF-Detektoren und Kommando- und Kontrollsoftware kombiniert, um eine umfassendere Lösung zur UAV-Erkennung zu schaffen.
Retinar FAR-AD-Drohnenerkennungsradar von Meteksan Defense
Ein Dauerstrichradar sendet ein ununterbrochenes Signal aus und misst Frequenzänderungen der reflektierten Energie. Diese Doppler-Verschiebungen zeigen an, ob sich ein Ziel bewegt, und liefern dessen Radialgeschwindigkeit relativ zum Radar. Einfache Dauerstrichradarsysteme messen die Entfernung nicht direkt; daher werden sie in der Regel dort eingesetzt, wo kompakte Hardware und Bewegungserkennung wichtiger sind als eine präzise Zielortung.
Ein frequenzmoduliertes Dauerstrichradar variiert seine Sendefrequenz im Laufe der Zeit, wodurch es sowohl die Entfernung zum Ziel als auch dessen relative Geschwindigkeit berechnen kann. Die FMCW-Technologie eignet sich gut für kompakte Drohnenradarsysteme, da sie präzise Messungen bei relativ geringem Stromverbrauch ermöglicht. Die Signalverarbeitung kann zudem Mikro-Doppler-Merkmale identifizieren, die durch rotierende Propeller und Multirotor-Blätter erzeugt werden.
Ein gepulstes Doppler-Radar sendet kurze Impulse aus und analysiert den Zeitpunkt sowie die Frequenz der zurückgesendeten Signale. Dadurch kann das Radar Entfernung und Geschwindigkeit messen und gleichzeitig bewegliche Drohnen von stationärem Gelände und Bauwerken unterscheiden. Ein gepulstes C-UAS-Radar kann für die Überwachung größerer Gebiete eingesetzt werden, bei der Erkennungsreichweite, Störsignalunterdrückung und zuverlässige Verfolgung zentrale Anforderungen sind.
Ein AESA-Radar (Active Electronically Scanned Array) nutzt mehrere Sende- und Empfangselemente, um die Strahlen elektronisch zu lenken. Dies ermöglicht schnelle Änderungen der Überwachungsrichtung, ohne die Antenne mechanisch drehen zu müssen. Ein AESA-Radar zur Drohnenverfolgung kann vorrangige Ziele erneut anpeilen, ausgewählte Sektoren abtasten und mehrere Zielverfolgungen gleichzeitig aufrechterhalten, wodurch sich diese Architektur für sich schnell bewegende Bedrohungen und komplexe Einsatzumgebungen eignet.
Ein mechanisch gescanntes Radar dreht oder positioniert seine Antenne neu, um den umgebenden Luftraum zu überwachen. Diese Architektur kann mit einem vergleichsweise einfachen Antennendesign eine breite Azimutabdeckung bieten. Allerdings kann das Intervall zwischen den Abtastvorgängen die Aktualisierung der Zielverfolgung beeinträchtigen, insbesondere wenn Drohnen schnelle Manöver ausführen, dicht beieinander fliegen oder zwischen aufeinanderfolgenden Antennendrehungen durch Bereiche mit starken Störsignalen fliegen.
Dreidimensionale Radarsysteme messen Entfernung, Azimut und Elevation, wodurch ein UAV-Radarsystem die Position eines Ziels im dreidimensionalen Luftraum bestimmen kann. Vierdimensionale Radarsysteme erfassen zusätzlich die Radialgeschwindigkeit als weitere Messdimension. Diese Fähigkeiten verbessern die Höhenschätzung, die Qualität der Zielverfolgung sowie die Unterscheidung mehrerer Ziele, die ähnliche horizontale Positionen einnehmen.
Passives Radar sendet kein eigenes Beleuchtungssignal aus. Stattdessen erfasst es Reflexionen von vorhandenen Rundfunk-, Kommunikations- oder anderen elektromagnetischen Quellen. Die Drohnenerkennung mittels passivem Radar ermöglicht eine verdeckte Überwachung und reduziert lokale Spektrumemissionen, wobei die Leistung von der Frequenz, dem Standort, der Stabilität und der Geometrie der verfügbaren zufälligen Beleuchtungsquellen abhängt.
Beim bistatischen Radar sind Sender und Empfänger voneinander getrennt, während beim multistatischen Radar mehrere verteilte Sender, Empfänger oder beides zum Einsatz kommen. Die Beobachtung einer Drohne aus verschiedenen Winkeln kann die Erfassungsreichweite verbessern und dazu beitragen, Änderungen des Radarquerschnitts aufgrund der Zielausrichtung auszugleichen. Diese Architekturen können zudem die Auswirkungen von Totzonen verringern, die mit einer einzelnen Radarposition verbunden sind.
Die Radarfrequenz beeinflusst die Erfassungsreichweite, die Auflösung, die Antennengröße, die Leistung unter atmosphärischen Bedingungen sowie die Empfindlichkeit gegenüber kleinen Zielen. Zu den gängigen Frequenzbändern, die in UAV-Erkennungssystemen verwendet werden, gehören:
Die Wahl des am besten geeigneten Frequenzbands hängt von den Zielobjekten, dem erforderlichen Erfassungsbereich, der Betriebsumgebung, den Klassifizierungsanforderungen, den Installationsbeschränkungen und dem verfügbaren Frequenzspektrum ab.
HARRIER-Radar zur Drohnenortung und -verfolgung von DeTect
Streitkräfte setzen UAV-Erkennungssysteme ein, um den Luftraum rund um Stützpunkte, Kommandoposten, Logistikbereiche, Konvois und eingesetzte Verbände zu überwachen. Ein mobiles UAV-Erkennungsradar muss ein Gleichgewicht zwischen Leistung und Größe, Gewicht, Stromverbrauch, Aufbauzeit sowie Umweltbeständigkeit herstellen. Eine frühzeitige und zuverlässige Zielmeldung verschafft dem Personal mehr Zeit, um ein sich näherndes Fluggerät einzuschätzen und eine angemessene Reaktion zu koordinieren.
Radar liefert Erkennungs- und Verfolgungsdaten für Einsätze zur Abwehr unbemannter Flugsysteme (C-UAS). C-UAS-Radar kann Kameras ansteuern, die Bedrohungsbewertung unterstützen oder Zielkoordinaten an autorisierte Abwehrsysteme weiterleiten. Szenarien mit dichten Drohnenschwärmen stellen zusätzliche Anforderungen an die Verfolgungskapazität, die Aktualisierungsrate, die Winkelauflösung und die Verarbeitungsleistung, da das Radar eng beieinanderliegende Drohnen voneinander unterscheiden und einzelne Verfolgungen auch bei wechselnden Formationen aufrechterhalten muss.
Flughäfen können Drohnenerkennungsradarsysteme einsetzen, um unbefugte unbemannte Luftfahrzeuge in der Nähe von Start- und Landebahnen, Anflugwegen und kontrolliertem Luftraum zu identifizieren. Das Radar muss Drohnen von bemannten Luftfahrzeugen, Vögeln, Fahrzeugen und anderen Hintergrundaktivitäten unterscheiden. Die Integration mit optischen Sensoren und festgelegten Reaktionsverfahren hilft dem Bedienpersonal, ein Ziel zu verifizieren, bevor der Flugplatzbetrieb geändert oder ein Vorfall eskaliert wird.
UAV-Erkennungsradar kann auch von zivilen Flugverkehrssystemen wie Lösungen für das unbemannte Verkehrsmanagement (UTM) genutzt werden, um Drohnen in Echtzeit zu verfolgen und zu identifizieren und so maximale Sicherheit und Situationsbewusstsein im Luftraum zu gewährleisten.
Betreiber kritischer Infrastrukturen können Anti-Drohnen-Radar rund um Energieversorgungsanlagen, Regierungsstandorte, Industriekomplexe, Justizvollzugsanstalten und bei großen öffentlichen Veranstaltungen einsetzen. Das Radar bietet eine kontinuierliche Überwachung, selbst wenn eine Drohne keine erkennbaren Steuersignale aussendet. Bei der Auslegung des Erfassungsbereichs müssen Gebäude, Maschinen, Vegetation, öffentliche Straßen und andere Reflexionsquellen berücksichtigt werden, die zu einer erhöhten Anzahl von Fehlalarmen führen können.
Grenz- und Küstenbehörden können UAV-Radarsysteme einsetzen, um Fluggeräte in geringer Höhe zu erkennen, die in Sperrgebiete oder abgelegene Gebiete eindringen. Maritime Anlagen müssen Seestörungen, Schiffsbewegungen, Salznebel und Ziele, die dicht über dem Wasser fliegen, berücksichtigen. Vernetzte Radarsysteme, eine Kompensation der Plattformbewegung sowie ergänzende optische Sensoren können die Überwachung rund um Häfen, Schiffe, Offshore-Infrastruktur und Küstenlinien verbessern.
Aktuelle Entwicklungen verbessern die Anpassungsfähigkeit, die Klassifizierungsleistung, die Flexibilität beim Einsatz sowie die Zielkapazität radarbasierter UAV-Erkennungssysteme.
Diese Technologien erweitern die Rolle des Radars innerhalb integrierter Drohnenerkennungssysteme; dennoch muss jedes Anti-Drohnen-Radarsystem weiterhin anhand repräsentativer Ziele, Geländeverhältnisse, Wetterbedingungen, Störungen und Einsatzbedingungen bewertet werden.
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