Primärradar

Primärradar (engl. Primary Surveillance Radar, PSR) bezeichnet Radaranlagen, die das Radar-Prinzip ausschließlich und unmittelbar umsetzen, d. h. die unmittelbaren (passiven) Echos des erfassten Objekts der zuvor ausgestrahlten Hochfrequenzimpulse des eigenen Radar-Sensors. Die Richtung zum Ziel wird dabei aus dem Azimut der PSR-Antenne, z. B. (phased) Antennen-Array oder Parabolspiegel, gewonnen und die Schräg-Entfernung (engl. Slant Range) über die Laufzeit des Signals zum Zielobjekt hin und Empfang des Echos am Zielobjekt. Je nach Einsatzzweck können aus den Echos auch noch weitere Informationen, z. B. Wetterinformationen, oder andere Informationen gewonnen werden, z. B. Ground Penetrating oder Wall Probing Radar.

Der Begriff dient der Abgrenzung zum Sekundärradar (engl. Secondary Surveillance Radar, SSR), bei dem die Zielerfassung von Luftfahrzeugen durch Abfrage (engl. Interrogation) und Auswertung der Antwort (engl. Reply) eines SSR- oder IFF-Transponders eines Luftfahrzeugs erfolgt. In der Flugsicherung erfolgt die Flugverkehrskontrolle von sich in der Luft befindlichen Luftfahrzeugen durch eine Kombination eines PSR- und eines SSR-Sensors z. B. SRE-M-Radar (Surveillance Radar Equipment, Mittelbereichs-PSR) und beim ASR (Airport Surveillance Radar), jedoch werden zunehmend auch nur Monopulse-SSR-Sensoren (MSSR) ohne zusätzlichen PSR-Sensor verwendet. Für die Rollfeldführung am Boden werden Primärradare verwendet, die auf Englisch Airport Surveillance Detection Equipment, ASDE bzw. Surface Movement Radar, SMR genannt werden. Zum Teil werden sie in Kombination mit Multi-LATerations-Sensor verwendet, die ADS-B-Squitter-Signale von SSR-Mode-S-fähigen Flugfunktransponder auswerten.

Während die Antennen der Radaranlagen ursprünglich mechanisch drehende oder horizontal und/oder vertikal scannende (en. mechnical scanning, oder mscan) Antennen nutzen, kommt dann wenn es auch Vorteile bringt zunehmend auch escan (en. electronally scanning) Phased-Array-Antennen bei dem die Antennenkeule elektronisch viel schneller horizontal und/oder vertikal geschwenkt werden können als dies bei mechanisch scannenden (en. mechanical scanning oder mscan) Antennen möglich ist.

Während in der Regel bei PSR-Sensoren der PSR-Sender und -Empfänger die gleiche Antenne nutzt, sind aber auch geteilte Systeme mit unterschiedlichen Standorten möglich sowie existieren auch passive multi-statische Radar-Systeme, bei denen von mehreren anderen Sendern (z. B. Rundfunk – oder TV-Sendern) erzeugte Echos von mehreren Sensoren empfangen und analysiert werden (s. Passives Radar).

Primärradar-Anwendungen sind beispielsweise:

  • PSR-Sensoren der zivilen, militärischen Flugsicherung und Luftverteidigung (engl. Air Defense) dienen zur Erfassung von Luftfahrzeugen, ohne dass diese einen SSR- oder IFF-Transponder besitzen müssen, bzw. ob die Transponder aktiviert wurden, diese sind:
    • ASDE-Sensoren zur Rollfeldführung von Luftfahrzeugen auf dem Boden auf Flughäfen und optional als ein Teil eines A-SMGCS (Advanced – Surface Movement Guidance and Control System) Systems.
    • PAR (engl. Precision Approach Radar, dt. Präzisionsanflugradar) mit einem PSR-Sensor zur Erfassung des Kurses und einem PSR-Sensor zur Erfassung des Gleitwegs für Präzisions-Anflugverfahren von Luftfahrzeugen.
    • SRE-M (Surveillance Radar Equipment - Medium range) Mittelbereichs-Flugsicherungs-Radaranlagen mit Reichweiten bis über 200 NM, vorwiegend für die En-Route-Flugverkehrskontrolle (dt. Überwachung des Streckenflugs), meistens gepaart mit einem SSR-Sensor. Optionale Anwendung für Verarbeitung von Wetter-Echos mit zusätzlichem Empfänger für diesen Zweck.
    • ASR (Airport Surveillance Radar, dt. Anflugradar) für Überwachung von Anflug und Abflug sowie Kontrolle des Bereichs um Flughäfen bis über 60 NM, meistens gepaart mit einem SSR-Sensor. Optionale Anwendung für Verarbeitung von Wetter-Echos mit zusätzlichem Empfänger für diesen Zweck.
    • 3d-Radar liefern der Air Defense zusätzlich zur Entfernung und dem Azimut eines Zieles auch dessen Höhe.
  • An Bord von Luftfahrzeugen kommen folgende Primärradare vor:
  • Wetterradare, bzw. Niederschlagsradare, die ausschließlich dazu dienen Wetter Reflexionen, z. B. von Regentropfen zu erfassen.
  • Schiff-Radare auf Fluss- und Hochseeschiffen, die dazu dienen fremde Schiffe und Hindernisse zu erfassen.
  • Im Straßenverkehr eingesetzte Radar-Anlagen („Radarfalle“), die mittels Doppler-Effekt die gefahrenen Geschwindigkeit messen.
  • Synthetic Aperture Radare (SAR) z. B. zur Erfassung der Topographie von Bord von Luftfahrzeugen oder Satelliten
  • Bodenradar (engl. Ground-Penetrating Radar) zur Bodenerkundung.
  • Wand-Scanner (engl. Wall Probing Radar oder Wall Scanner) zur Suche von Balken und Leitungen in Hauswänden.
  • Bewegungsmelder zur großflächigen Überwachung von Einrichtungen, z. B. zum Einschalten der Beleuchtung oder zur Erfassung von Einbrechern.
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