Radar mit realer und synthetischer Apertur: Konzeption und Realisierung
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Sprache: | German |
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München [u.a.]
Oldenbourg
2000
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RADAR MIT REALER UND SYNTHETISCHER APERTUR KONZEPTION UND REALISIERUNG
HERAUSGEGEBEN VON HELMUT KLAUSING UND WOLFGANG HOLPP OLDENBOURG VERLAG
MUENCHEN WIEN 2008 AGI-INFORMATION MANAGEMENT CONSULTANTS MAY BE
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DANDELON.COM NETWORK. INHALTSVERZEICHNIS VORWORT XI 1 EINLEITUNG 1 1.1
RADARPRINZIP 1 1.2 RADARARTEN 6 1.3 RADARFREQUENZEN 8 1.4 GESCHICHTE 13
LITERATURVERZEICHNIS 17 2 ELEKTROMAGNETISCHE WELLEN 19 2.1 KENNGROESSEN
ELEKTROMAGNETISCHER WELLEN 19 2.1.1 GRUNDSAETZLICHE UEBERLEGUNGEN 19 2.1.2
FELD-UND MATERIALGROESSEN 20 2.1.3 POLARISATION 26 2.2 EIGENSCHAFTEN
ELEKTROMAGNETISCHER WELLEN 30 2.2.1 FREIRAUMAUSBREITUNG 30 2.2.2
REFLEXION UND TRANSMISSION 31 2.2.3 EINDRINGTIEFE UND ABSORPTION 33
2.2.4 KOHAERENZ 34 2.2.5 NAHFELD-FERNFELD-RELATIONEN 35 2.2.6
ZUSAMMENFASSUNG 37 2.3 AUSBREITUNG UND STREUUNG ELEKTROMAGNETISCHER
WELLEN 38 2.3.1 AUSBREITUNG IN DER ATMOSPHAERE 38 2.3.2 RUECKSTREUUNG VON
DER ERDOBERFLAECHE 39 2.3.3 RUECKSTREUUNG AN OBJEKTEN 40 2.3.4
RUECKSTREUUNG VON BEWEGTEN OBJEKTEN 41 2.3.5 AUSBREITUNG UEBER DER
ERDOBERFLAECHE 43 2.3.6 EINDRINGTIEFE UNTER DIE ERDOBERFLAECHE 44 2.4
ELEKTROMAGNETISCHE WELLEN IN DER RADARTECHNIK 46 2.4.1 LAUFZEIT 46 2.4.2
BANDBREITE UND SPEKTRUM EINES RADARSIGNALS 47 2.4.3 SPEKTRUM UND
SPEKTRALLINIEN 47 2.4.4 DER SPIEGELUNGSEFFEKT 49 2.4.5 ZUSAMMENFASSUNG
53 LITERATURVERZEICHNIS 53 VI INHALTSVERZEICHNIS 3 EIGENSCHAFTEN DER
RADARINFORMATION 55 3.1 DER RADARRUECKSTREUQUERSCHNITT 55 3.1.1
DEFINITION DES RADARRUECKSTREUQUERSCHNITTS FUER EINZELZIELE 55 3.1.2
INTERFERENZBEDINGTE FLUKTUATIONEN 64 3.1.3 MITTELUNG UEBER DEN
ASPEKTWINKEL 68 3.1.4 MITTELUNG UEBER DER FREQUENZ 69 3.1.5
FLUKTUATIONSMODELLE 70 3.1.6 FLAECHEN-UND VOLUMENZIELE ALS CLUTTER 72 3.2
DIE RADIOMETRISCHE AUFLOESUNG 77 3.3 EINFLUESSE DES SYSTEMRAUSCHENS AUF
DIE INFORMATION BEIM SAR 79 3.3.1 INTERFERENZBEDINGTES, MULTIPLIKATIVES
RAUSCHEN 79 3.3.2 ADDITIVES SYSTEMRAUSCHEN 81 3.4 MEHRDEUTIGKEITEN BEI
ENTFERNUNGS-UND GESCHWINDIGKEITSMESSUNGEN . . 81 3.4.1
ENTFERNUNGSMEHRDEUTIGKEIT 81 3.4.2 GESCHWINDIGKEITSMEHRDEUTIGKEIT 82
LITERATURVERZEICHNIS 83 4 AUFLOESUNGSVERMOEGEN 87 4.1 DEFINITION 87 4.2
AUFLOESUNG BEIM RADAR MIT REALER APERTUR 88 4.2.1 WINKEL-UND
QUERAUFLOESUNG 88 4.2.2 ENTFERNUNGSAUFLOESUNG 90 4.2.3 AUFLOESUNGSZELLE 93
4.2.4 GESCHWINDIGKEITSAUFLOESUNG 96 4.3 AUFLOESUNG BEIM RADAR MIT
SYNTHETISCHER APERTUR 97 4.3.1 DOPPLER-EFFEKT 97 4.3.2 WINKEL- UND
QUERAUFLOESUNG 99 LITERATURVERZEICHNIS 103 5 RADARGLEICHUNG 105 5.1
ALLGEMEINE HERLEITUNG 105 5.2 SIGNALWIEDERHOLUNG UND SENDELEISTUNG 109
5.3 ZIELENTDECKUNG 110 5.4 RADARRUECKSTREUQUERSCHNITT 112 5.5 DAEMPFUNG
DES MESSSIGNALS 117 5.5.1 DAEMPFUNG IN DER ATMOSPHAERE DURCH GASE 117 5.5.2
DAEMPFUNG DURCH REGEN 118 5.6 RADARGLEICHUNG BEI BERUECKSICHTIGUNG
EXTERNER STOEREINFLUESSE 119 5.6.1 RADARGLEICHUNG FUER BODENCLUTTER 119
5.6.2 RADARGLEICHUNG FUER REGEN 120 5.6.3 RADARGLEICHUNG BEI GEWOLLTER
STOERUNG 121 5.7 RADARGLEICHUNG FUER SAR 122 INHALTSVERZEICHNIS VII 5.8
OPTIMALFILTER 123 5.9 IMPULSKOMPRESSION 129 LITERATURVERZEICHNIS 132 6
ANTENNEN 135 6.1 ALLGEMEINE KENNGROESSEN 135 6.2 EINZELSTRAHLER 140 6.3
STRAHLERGRUPPEN 143 6.4 APERTURSTRAHLER 145 6.4.1 HORNSTRAHLER 146 6.4.2
REFLEKTORANTENNEN 147 6.4.3 LINSENANTENNEN 152 6.5 PHASENGESTEUERTE
ANTENNEN 154 LITERATURVERZEICHNIS 158 7 RADARVERFAHREN 159 7.1
DAUERSTRICH-VERFAHREN 159 7.2 IMPULSVERFAHREN 169 7.3
PULS-DOPPLER-VERFAHREN 172 7.3.1 MTI-VERFAHREN 172 7.3.2
PULS-DOPPLER-VERFAHREN MIT ENTFERNUNGSTOREN (PD) 181 7.4
SEKUNDAERRADAR-VERFAHREN 184 7.4.1 ALLGEMEINE BESCHREIBUNG 184 7.4.2
FREUND-FEIND-KENNUNG 185 7.4.3 SYSTEMEIGENE STOERUNGEN 190 7.4.4
ZUKUNFTSTENDENZEN DER MILITAERISCHEN KENNTECHNIK 197 7.4.5 SEKUNDAERRADAR
IN DER ZIVILEN FLUGSICHERUNG 198 7.4.6 KOLLISIONSWARNSYSTEME 200 7.5
WINKELMESSVERFAHREN 202 7.5.1 ABTASTSTRATEGIEN 202 7.5.2
AMPLITUDENMONOPULS-VERFAHREN 203 7.5.3 KONISCHES ABTASTVERFAHREN 205
7.5.4 PHASENMONOPULS-VERFAHREN 207 7.6 INFORMATIONSDARSTELLUNG 209
LITERATURVERZEICHNIS 212 8 RADAR MIT SYNTHETISCHER APERTUR 213 8.1
GRUNDPRINZIP 215 8.2 EMPFANGENES SAR-SIGNAL UND PUNKTZIELANTWORT 221
8.2.1 DOPPLER(AZIMUT)-MODULATION 224 8.2.2 IMPULSMODULATION - DAS
CHIRP-SIGNAL 226 8.2.3 OPTIMALFILTER (MATCHED FILTER) 228 8.2.4
IMPULSANTWORT 229 VIII INHALTSVERZEICHNIS 8.3 ABBILDUNG VERTEILTER ZIELE
231 8.3.1 STATISTISCHE EIGENSCHAFTEN 232 8.3.2 MULTILOOK-VERARBEITUNG
233 8.3.3 STATISTISCHE EIGENSCHAFTEN DER MULTILOOK-VERARBEITUNG 237
8.3.4 EFFEKTIVE ANZAHL VON LOOKS 240 8.4 SIGNALVERARBEITUNG 242 8.4.1
MODELLIERUNG DES SAR-SYSTEMS 242 8.4.2 VERFAHREN ZUR
SAR-DATENVERARBEITUNG 243 8.4.3 ZUSAETZLICHE VERARBEITUNGSSCHRITTE 256
8.4.4 ECHTZEIT-SAR-VERARBEITUNG 264 8.5 SPEZIELLE SAR-VERFAHREN 266
8.5.1 SCANSAR 267 8.5.2 SPOTLIGHT 269 8.5.3 ROSAR 271 8.6
INTERFEROMETRIE 272 8.6.1 ACROSS-TRACK-INTERFEROMETRIE 275 8.6.2
DIFFERENTIELLE INTERFEROMETRIE 282 8.7 AUFLISTUNG VORHANDENER
SAR-SYSTEME 283 LITERATURVERZEICHNIS 286 9 BEWEGUNGSKOMPENSATION FUER
FLUGZEUGGETRAGENE SAR-SYSTEME 291 9.1 POSITIONSFEHLER 294 9.2
PHASENFEHLER 295 9.2.1 KLASSIFIZIERUNG DER PHASENFEHLER 300 9.2.2
NIEDERFREQUENTE PHASENFEHLER 301 9.2.3 HOCHFREQUENTE PHASENFEHLER 303
9.3 SPEZIFIKATION ZULAESSIGER BEWEGUNGSFEHLER 304 9.4 LAUFZEITFEHLER 308
9.5 VARIABLE VORWAERTSGESCHWINDIGKEIT 309 9.6 LAGEFEHLER 309 9.7
BEWEGUNGSKOMPENSATION 311 9.7.1 INERTIALSYSTEME 312 9.7.2 GLOBAL
POSITIONING SYSTEM 314 9.7.3 INTEGRATION VON GPS UND INERTIALSYSTEMEN
316 9.8 KOMPENSATION DER BEWEGUNGSFEHLER 319 9.8.1 KORREKTUR DES
VERSATZES DES DOPPLERSPEKTRUMS 321 9.8.2 KOMPENSATION DER LAUFZEITFEHLER
321 9.8.3 KOMPENSATION DER PHASENFEHLER 321 9.8.4 KOMPENSATION DER
ABTASTFEHLER IN AZIMUTRICHTUNG 322 9.9 SCHLUSSFOLGERUNGEN 322
LITERATURVERZEICHNIS 323 INHALTSVERZEICHNIS IX 10 GERAETEKOMPONENTEN 325
10.1 GRUNDSAETZLICHE SCHALTUNGSTECHNIK 325 10.1.1 SENDER 326 10.1.2
EMPFAENGER 327 10.2 MIKROWELLEN-BAUELEMENTE 328 10.2.1 LEITUNGSMEDIEN 328
10.2.2 PASSIVE ELEMENTE 337 10.2.3 AKTIVE ELEMENTE 347 10.3 TECHNOLOGIE
354 10.4 KOMPONENTEN DER SIGNAL VERARBEITUNG 357 LITERATURVERZEICHNIS
358 11 ANWENDUNGEN UND SYSTEMBEISPIELE 361 .1 SYSTEME MIT REALER APERTUR
361 .1.1 FUEHRUNG UND UEBERWACHUNG VON FLUG-UND SCHIFFSVERKEHR 361 .1.2
SENSORIK FUER DEN VERKEHR AUF STRASSE UND SCHIENE 365 .1.3
MULTIFUNKTIONSRADAR 369 .2 SYSTEME MIT SYNTHETISCHER APERTUR 373 .2.1
AUFGABEN IM SICHERHEITSBEREICH 373 .2.2 ALLWETTER-FLUGFUEHRUNG FUER
HUBSCHRAUBER 377 .2.3 FERNERKUNDUNG 379 .3 SEKUNDAERRADAR 384
LITERATURVERZEICHNIS 384 TABELLE DER VERWENDETEN FORMELZEICHEN 387 INDEX
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