Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHRBeim Einsatz luftgestützter Radarsysteme ist es ein zentrales Ziel, möglichst präzise Ergebnisse bei der Detektion und Klassifikation von Objekten am Boden zu gewinnen. Forschungen am Fraunhofer FHR haben gezeigt, dass sich mit multidimensionaler Radarbildgebung wertvolle zusätzliche Informationen über eine Szenerie gewinnen lassen. Das Institut bearbeitet dieses Thema im Auftrag der Bundeswehr und wirkt dazu aktiv in entsprechenden NATO-Forschungsgruppen mit.
In Krisensituationen ist eine zuverlässige luftgestützte Aufklärung der Lage am Boden unerlässlich. Die Nutzung von SAR-Systemen (Synthetisches Apertur Radar) in Kombination mit hochauflösenden, bildgebenden Radarverfahren liefert bereits heute hilfreiche Ergebnisse. Für Anwender aus Streitkräften, Sicherheitsbehörden und der Industrie stellen sich jedoch die Fragen: Wie lässt sich die Aufklärungsleistung verbessern? Wie können Bilder präziser und mehr Informationen zu Objekten wie Militärfahrzeugen und Gebäuden gewonnen werden? In diesem Zusammenhang untersuchten die Forschenden am Fraunhofer FHR, welchen Mehrwert bildgebende Radarverfahren für die Klassifikation von Objekten bieten, wenn man bei Aufnahmen aus der Luft aus unterschiedlichen Richtungen auf die Szene schaut, mehrere Frequenzen (Ka-Band und W-Band) und mehrere Polarisationen nutzt. Die entwickelten Theorien und Algorithmen wurden in einer internationalen Messkampagne, an dem das Fraunhofer FHR mit den Systemen MIRANDA-94 und Pamir-Ka teilnahm. Die Messungen fanden auf einem militärischen Testgelände der Royal Air Force in England statt und ermöglichten eine realitätsnahe Bewertung der Verfahren unter operationstypischen Bedingungen.
Positive Effekte durch andere Blickwinkel, Frequenzen und Polarisationen
Die Ergebnisse sind vielversprechend: Die erfassten Daten zeigen deutlich, dass sich durch den Einsatz von multidimensionalen Radaren positive Effekte für die Zieldetektion und -erkennung erreichen lassen. Sowohl die anderen Blickrichtungen, als auch die geänderten Frequenzen bei gleichem Blickwinkel und die unterschiedlichen Polarisationen liefern zusätzliche Informationen, die für die Identifizierung von Objekten beispielsweise eines bestimmten Fahrzeug- oder Panzertyps entscheidend sein können
Wissenschaftliche Exzellenz und internationale Anerkennung
Aus den Arbeiten des Fraunhofer FHR ergaben sich zahlreiche Veröffentlichungen, darunter ein 300seitiger Technical Report sowie zwei Bücher, zu denen das Institut maßgeblich beigetragen hat. Auch die NATO würdigte die exzellente Arbeit der Forschenden in der NATO Research Task Group SET-250 mit der Verleihung des NATO STO Excellence Award.
Transfer in zukünftige Sensorsysteme und Anwendungen
Auf Grundlage der gesammelten Erkenntnisse werden aktuell die Vorteile der multidimensionalen Radarbildgebung mit kompakten Sensoren an Drohnen untersucht. Hierzu wurde im Rahmen der Beteiligung an der NATO-Forschungsgruppe SET-317 an einer weiteren internationalen Messkampagne in der Schweiz teilgenommen, wo mit verschiedenen Drohnen multidimensionale SAR-Daten aufgenommen wurden. Das Fraunhofer FHR führte dabei mit einem eigenen System Messungen durch; die dabei gewonnenen Daten werden derzeit am Institut ausgewertet. Die bisherigen Ergebnisse bestätigen das hohe Potenzial dieser Ansätze für zukünftige operationelle Systeme.