Radar: Das unaufhörliche Auge in der Abwehr unbemannter Luftfahrtsysteme (C-UAS)

Mit der Verbreitung und weitverbreiteten Verfügbarkeit der Drohnentechnologie ist die Bedrohung durch "niedrige, langsame und kleine" (LSS) Ziele immer ernster geworden, von ziviler Luftbildfotografie bis hin zu böswilliger Spionage, Schmuggel und sogar Aufklärung auf dem Schlachtfeld. Die Abwehr von Drohnen hängt vom Prinzip "Erkennen, um zu besiegen" ab, und der Schlüssel zur Erkennung liegt im Radar – diesem stets wachsamen, "unaufhörlichen Auge". In modernen Counter-Unmanned Aerial Systems (C-UAS) spielt Radar eine unverzichtbare und zentrale Rolle.

Im Vergleich zu herkömmlichen Flugzeugen stellen Drohnen (insbesondere Modelle mit mehreren Rotoren für den Verbraucher) erhebliche Herausforderungen für die Radardetektion dar:

• Niedrig: Sie fliegen in geringen Höhen, oft unter 1.000 Metern, und werden leicht durch Bodenclutter (wie Gebäude und Bäume) verdeckt.
• Langsam: Ihre geringe Fluggeschwindigkeit führt zu einer minimalen Dopplerverschiebung, wodurch es schwierig ist, sie von sich langsam bewegendem Bodenclutter zu unterscheiden.
• Klein: Sie haben einen kleinen Radar-Querschnitt (RCS). Oft aus Verbundwerkstoffen und Stealth-Formen hergestellt, reflektieren sie extrem schwache Radarsignale.

Diese Eigenschaften machen herkömmliche Luftverteidigungsradare weitgehend unwirksam gegen Drohnen, wodurch ihre Erkennungsreichweite drastisch reduziert oder sie ganz versagen.

Um diesen Herausforderungen zu begegnen, integrieren moderne Anti-Drohnen-Radare mehrere fortschrittliche Technologien:

• Hohe Auflösung und fortschrittliche Signalverarbeitung: Sie arbeiten mit höheren Frequenzen (z. B. Ku-, Ka-Bänder) und größeren Bandbreiten, um eine überlegene Reichweite und Winkelauflösung zu erzielen. Gleichzeitig werden anspruchsvolle Puls-Doppler-Verarbeitungs- und Moving-Target-Indication-Techniken verwendet, um das schwache Bewegungssignal der Drohne aus starkem Bodenclutter zu extrahieren.
• Phased-Array-Technologie: Elektronisch abgetastete Phased-Array-Radare eliminieren mechanisch rotierende Antennen. Ihre Strahlen können in Mikrosekunden über Sektoren springen und so eine sehr hohe Bildwiederholfrequenz für die Überwachung des kritischen Luftraums erreichen und sicherstellen, dass hochmobile Drohnen nicht verpasst werden.
• Low Probability of Intercept (LPI)-Funktionen: Um die Erkennung und das Ausweichen durch feindliche Drohnen zu verhindern, verwenden fortschrittliche Anti-Drohnen-Radare Frequenzagilität und Low-Sidelobe-Transmission, wodurch ihre Signale schwer zu identifizieren und zu lokalisieren sind.
• Mustererkennung und künstliche Intelligenz (KI): Ein einzelner Radarplot reicht zur Identifizierung nicht aus. Moderne Systeme analysieren Flugbahnen, Geschwindigkeitsänderungen und Mikro-Doppler-Signaturen (einzigartige Frequenzmodulationen, die durch die Rotation der Rotorblätter verursacht werden). In Verbindung mit KI-Algorithmen können sie Drohnen genau von Vögeln oder Trümmern unterscheiden und sogar bestimmte Drohnenmodelle identifizieren.

Radar arbeitet innerhalb eines C-UAS nicht isoliert. Es fungiert als sensorischer Knotenpunkt und integriert sich mit elektrooptischen/infraroten (EO/IR) Trackern, Hochfrequenz (RF)-Sensoren, Navigationsspoofern und kinetischen Effektoren, um eine vollständige "Erkennen, Verfolgen, Identifizieren, Besiegen"-Schleife zu bilden.

• Erkennungsphase: Radar führt eine weiträumige, kontinuierliche Suche durch und liefert die anfänglichen Zielkoordinaten.
• Verfolgungs- und Identifizierungsphase: Radar behält die präzise Verfolgung bei und gibt EO/IR-Systemen Hinweise zur visuellen Bestätigung. RF-Sensoren können die Steuerungs- und Videoübertragungssignale der Drohne orten.
• Neutralisierungsphase: Mithilfe von Echtzeitkoordinaten vom Radar können Störsender die Navigation vortäuschen oder die Kommunikation unterdrücken und so eine Rückkehr nach Hause oder eine Landung erzwingen. Kinetische Effektoren wie gerichtete Energiewaffen können präzise Einsätze durchführen.

In einer zunehmend komplexen Luft- und Raumfahrtsicherheitsumgebung mit neuen Bedrohungen wie Drohnenschwärmen entwickelt sich die Radartechnologie – der Eckpfeiler von C-UAS – ständig weiter, um mehr Präzision, Robustheit und Intelligenz zu erreichen. Nur durch das Besitzen dieses scharfen, "unaufhörlichen Auges" können wir einen unsichtbaren, mehrschichtigen Schutzschild über unseren Städten und Schlachtfeldern effektiv weben und den Himmel über uns sichern.