Entfernungsbestimmung
Die Entfernung wird aus der Laufzeit des hochfrequenten Sendesignals und der Ausbreitungsgeschwindigkeit c0 ermittelt. Dabei wird eigentlich eine Schrägentfernung gemessen: die Entfernung zwischen dem Radargerät und einem Flugziel mit einer Flughöhe meist weit über der Höhe der Radarantenne. Da bei der Laufzeitmessung der Hin- und Rückweg der sich ausbreitenden elektromagnetischen Welle berücksichtigt werden muss, ergibt sich für die einfache Entfernung folgende Gleichung:
| R = | c0· t | mit: | c0 = Lichtgeschwindigkeit = 3·108 m/s t = gemessene Laufzeit [s] R = Entfernung Antenne - Flugziel [m] |
(1) |
| 2 |
In der Flugsicherung wird die Entfernung aus historischen Gründen in „nautischen Meilen”, in der Luftverteidigung in Kilometern angegeben.
Herleitung der Gleichung zur Entfernungsbestimmung
Unter dem Begriff Zielentfernung R (von engl.: Range) wird der Abstand zwischen Radargerät und Ziel verstanden. Die Zielentfernung kann aus der Laufzeit des Radarsignals vom Sender zum Ziel und zurück zum Empfänger bestimmt werden. Dazu kann im Grunde die allgemeine Formel für Geschwindigkeit ist gleich Weg durch Zeit genutzt werden:
Bild 1: Radarprinzip
| v = | s | (2) |
| t |
Die Zielentfernung R ist hier die Strecke s. Die elektromagnetischen Wellen breiten sich in der Atmosphäre mit nahezu der Lichtgeschwindigkeit aus, deshalb wird die Geschwindigkeit v durch die Lichtgeschwindigkeit c0 ersetzt. Da die Entfernung vom Radar zum Ziel von dem Signal zweimal (Hinweg und Rückweg) durchlaufen wird, kann nur die Hälfte der gemessenen Laufzeit berücksichtigt werden oder es muss als Strecke s der Wert 2·R eingesetzt werden.
| c0 = | 2·R | (3) |
| t |
| R = | c0·t | (4) |
| 2 |
Die Umstellung der Gleichung nach R ergibt die allgemeine Formel zur Berechnung der Entfernung aus der Laufzeit t. Ist die jeweilige Laufzeit t bekannt, so lässt sich mit Hilfe dieser Gleichung die Entfernung R zwischen einem beliebigen Ziel und der Radaranlage errechnen.