Radar lokalizujący przestrzeń i śledzący obiekty
Radar lokalizujący przestrzeń i śledzący obiekty śledzący jest wysoce precyzyjnym radarem o ekstremalnym zasięgu. Służy do katalogowania orbit satelitów i śmieci kosmicznych w przestrzeni okołoziemskiej (do wysokości 3000 km).
Szczątki kosmiczne są stałym i rosnącym zagrożeniem dla satelitów i lotów kosmicznych. Ze względu na bardzo dużą prędkość, cząstki te mogą przenikać przez satelity i statki kosmiczne jak pociski i w ten sposób je niszczyć. Aby uniknąć ryzyka kolizji, kluczowe jest zlokalizowanie, śledzenie, identyfikacja i dokumentowanie orbity tych cząstek.
Rysunek 1: Dzięki dwóm radarom można obliczyć dokładną pozycję, mimo słabej rozdzielczości kątowej.
Dla nowoczesnych radarów pracujących z szerokopasmowymi sygnałami sondującymi mniejszym problemem jest rozdzielczość zasięgu. Kątowa zdolność rozdzielcza zależy jednak od geometrycznych rozmiarów anteny. Nie jest to jednak tak łatwe do zwiększenia, ponieważ wpływa to również na silnik ruchu anteny, który nie może być już tak szybko wyrównany do celu ze względu na swoją dużą masę. Wzorzec anteny o szerokości połówkowej 4° ma zasięg ponad 200 km na odległość 3000 km. Jednocześnie, przy szerokości pasma 100 MHz, odległość może być określona z dokładnością do 1,5 metra.
Rozwiązaniem tego problemu może być zastosowanie dwóch radarów, które ustawione w odległości około 300 km mierzą jednocześnie badany złom pod różnymi kątami. Metodyka ta jest realizowana za pomocą radarów typu GESTRA ustawionych w kilku lokalizacjach. Teraz, z pomocą multilateracji, na podstawie obu dokładnie zmierzonych odległości można również wyznaczyć bardzo dokładny kąt.
Konwencjonalną metodą osiągnięcia wymaganej rozdzielczości kątowej w systemach radarów kosmicznych jest powiększenie anteny. Na przykład radar TIRA Instytutu Fraunhofera Fizyki Wysokich Częstotliwości i Techniki Radarowej (Wachtberg, Niemcy) posiada antenę paraboliczną o średnicy 34 metrów.