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Subclutter Visibility

Bild 1: Verhältnis zwischen dem Nutzsignal S und den Festzielechos C am Eingang des systems zur Bewegtzielerkennung

Bild 1: Verhältnis zwischen dem Nutzsignal S und den Festzielechos C am Eingang des Systems zur Bewegtzielerkennung

Subclutter Visibility

Der Begriff Subclutter Visibility (SCV) beschreibt die Fähigkeit eines Radarsystems, mit einer annehmbaren Entdeckungswahrscheinlichkeit und Falschalarmrate bewegliche Ziele in einer Umgebung mit Festzielechos zu erkennen, die durch das Verhältnis der Amplitude des Echosignals zum Durchschnitt der Amplituden der Festzielechos (Clutter) beschrieben wird. Subclutter Visibility wird oft als Maß der Effektivität eines Radars bei der Bewegtzielerkennung verwendet und ist definiert als das Verhältnis des Pegels der Störsignale zu einem gerade noch sichtbaren Nutzsignal. Die Leistungsfähigkeit der Signalverarbeitung schlägt sich in zwei zusammenhängenden Parametern nieder: dem Improvementfaktor If sowie der Subclutter Visibility (SCV).

Der Improvementfaktor If ist definiert als das Nutzsignal/Störsignal-Verhältnis (hier: Bewegtzielecho/Festzielecho) am Ausgang des Clutterfilters geteilt durch das Nutzsignal/Störsignal-Verhältnis am Eingang des Clutterfilters gleichmäßig gemittelt über die gewünschten Zielgeschwindigkeiten. Diese Definition berücksichtigt neben der Dämpfung der Festzielechos auch die Verstärkung der Signale, die mit einer Dopplerfrequenz behaftet sind. Der Improvementfaktor kann ausgedrückt werden durch die Gleichungen:

If =(S/C)out · (C/S)in = Cin · Gav mit Cin = Größe der Festzielechos am Eingang
Cout = Größe der Festzielechos am Ausgang
Gav = Verstärkungsfaktor für Bewegtziele
(1)

Cout

Die Subclutter Visibility wird als das Verhältnis des Gewinns (Improvementfaktors) zu dem mit einer gegebenen Entdeckungswahrscheinlichkeit minimal möglichen Nutzsignal/Störsignalverhältnis am Ausgang der MTI-Schaltung ausgedrückt:

SCV = If
mit
SCV = Sub-Clutter Visibility
SCR = Nutzsignal/Störsignalverhältnis
(2)

(SCR)out

Ein Radar mit einer Subclutter Visibility von 20 dB ist in der Lage, ein bewegtes Ziel in einer Festzielumgebung mit hundertfach größerer Signalleistung als dieses bewegte Ziel zu erkennen. Typische Werte von Radaranlagen liegen bei etwa 30 dB für ein Ziel mit kleiner effektiver Reflexionsfläche (typisch 0,5 m2), das sich in starkem Festziel-, See- oder Wetterclutter befindet.

Beim realem Vergleich dieses Parameters mit verschiedenen Radarsystemen muss man berücksichtigen, dass die Größe der reflektierten Leistung der Störechos abhängig von dem Impulsvolumen des Radars ist. Es können also nur Radargeräte verglichen werden, die etwa gleiche Impulslänge und vergleichbare Antennendiagramme aufweisen. Zusätzlich treten im Nahbereich des Radars die Festzielechos oft als Volumenziel auf, haben also über die Entfernung gesehen eine andere Zweiwegdämpfung als die Punktziele mit einer Dopplerfrequenz.

Ein früher häufiger genutzter Begriff ist auch die Superclutter Visibility, welche die Fähigkeit des Radars (oder des Bedieners) beschreibt, ein Echosignal (welches dann stärker als die Störechos sein muss) innerhalb dieser Störechos zu erkennen, was meist erforderlich ist, wenn das Radar über keine Bewegtzielerkennung verfügt. Das ist oft bei billigen Navigationsradargeräten der Fall, die ein Schiff in aufgewühlter See auch ohne MTI-Schaltung erkennen sollen.

Wenn das Radar unterschiedlich starke Festzielechos differenziert darstellen kann, dann kann auch der Begriff Interclutter visibility (ICV) fallen, der die Fähigkeit beschreibt, die gewünschten Zielzeichen in Bereichen mit schwächerem oder fehlendem Störecho, also zwischen den Lücken der Flächem mit starker Aufhellung durch die den Radarempfänger in die Sättigung treibenden Festzielechos, zu erkennen. Hier wird meist eine grafische oder elektronische Cluttermap verwendet.