Eine Sensorkette sollte vier Fragen beantworten können: Gibt es da etwas? (Erkennung), Wo ist er? (Position: Azimut/Elevation) Wie weit weg? (Bereich) und Wie schnell bewegt er sich? (Geschwindigkeit). Verschiedene Teile des Spektrums beantworten diese Fragen auf unterschiedliche Weise und mit unterschiedlicher Genauigkeit. Wir behandeln sie von niedriger bis hoher Frequenz.
3 Hz – 100 GHz: Radar
Der hochfrequente Teil des Spektrums ist die Domäne des Radar (Radio Detection And Ranging) und Funkkommunikation. Radar sendet aktiv Energie und hört auf die Reflexion; damit kann es die einzige Sensorfamilie sein Langstrecken, Tag und Nacht und bei nahezu jedem Wetter Erfassung und direkte Messung von Reichweite und Radialgeschwindigkeit.
In diesem riesigen Bereich gibt es klare Muster:
| Untergebiet | Typische Frequenzen | Antrag |
|---|---|---|
| HF | 3 – 30 MHz | Over the Horizon Radar (OTH), Fernkommunikation über die Ionosphäre |
| VHF / UHF | 30 MHz – 1 GHz | Frühwarnradare mit sehr großer Reichweite; relativ gut gegen Stealth |
| L-/S-Band | 1 – 4 GHz | Fernüberwachung und Flugverkehrsradare |
| C/X-Band | 4 – 12 GHz | Multifunktions- und Feuerleitradare: genaues Targeting und Tracking |
| Ku/Ka/mm Welle | 12 – 100 GHz | Raketensucher, Sensoren mit kurzer Reichweite, sehr hohe Auflösung |
Die Wahl der Frequenz ist immer eine Überlegung. Ein Frühwarnradar wählt eine niedrige Frequenz aus: große Reichweite, große Antenne, grobe Positionierung — Genug, um zu warnen. Ein Feuerkontrollradar wählt eine hohe Frequenz aus: kleinere Antenne, schmaler Strahl, Genauigkeit ausreichend, um eine Waffe zu etablieren — Aber weniger Reichweite. Radar vollständiger Betrieb der Radartechnik; Implementierung der Fire Control Sequence mit dem EMS montiert die Radartypen an der Feuerkontrollsequenz.
Da das Radar aktiv sendet, verrät es sich selbst: Ein Gegner mit Empfangsausrüstung (ESM/RWR) erkennt das Radar in einer größeren Entfernung, als das Radar es sehen kann. Dieser grundsätzliche Nachteil aktiver Sensoren treibt das Rennen zwischen Radar, Stealth und Jamming an.
300 GHz – 394 THz: Infrarot
Über den Radiowellen liegt es Infrarot (IR): Wärmestrahlung. Jedes Objekt, das wärmer als der absolute Nullpunkt ist, emittiert IR ()Temperatur) — Motoren, Abgase, Menschen, Reifen, beheizte Fahrzeuge. IR-Sensoren sind Passiv: Sie übertragen sich nicht selbst, aber sie fangen die Strahlung vom Ziel ein.
IR-Stärken für Detektion und Positionierung:
- Nicht nachweisbar: Ein passiver Sensor verrät sich nicht selbst. Das Ziel weiß nicht, dass es beobachtet oder befolgt wird.
- Hochgenaue Winkelmessung: Aufgrund der kurzen Wellenlänge kann eine kleine Optik das Ziel fokussieren. — Gut genug, um eine Rakete zu leiten.
- Tag und Nacht: Hitzekontrast ist immer da; Dunkelheit und die meisten Tarnungen helfen nicht.
- Unempfindlich gegenüber Radar-Störungen und -Stealth: Das radarabsorbierende Design reduziert die IR-Signatur nicht.
Es gibt jedoch grundlegende Einschränkungen:
- Keine direkte Entfernungs- oder Geschwindigkeitsmessung: IR misst nur Richtung (Azimut/Elevation). Die Entfernung erfordert ein zweites Medium, beispielsweise einen Laserentfernungsmesser.
- empfindlich: Regen, Nebel, Wolken und Staub befeuchten IR stark; Die Reichweite ist viel kleiner als die des Radars.
Anwendungen: Wärmebildkameras (FLIR), Suchköpfe für Luft- und Bodenraketen (einschließlich MANPADS), IRST-Systeme (Infrared Search and Track) auf Kampfflugzeugen und Schiffen sowie Raketenwarnsensoren. Infrarot Geht tiefer ins Infrarot.
394 THz – 789 THz: sichtbares Licht
Der schmale Gurt, den das menschliche Auge sehen kann — von Rot (~394 THz / 760 nm) bis Violett (~789 THz / 380 nm) — Militärisch unverzichtbar bleibt. Sensoren in diesem Bereich werden als Elektrooptische Sensoren (EO): das Auge selbst, Tageskameras, Periskope, Zielzuschauer und Waffenführer.
Eigenschaften
- Passiv (Nutzlicht) und daher nicht nachweisbar.
- Höchste Bildqualität und Erkennbarkeit: Die Identifizierung eines Ziels ("ist dies ein LKW oder eine Trägerrakete?") wird oft visuell durchgeführt. Daher enden viele Engagement-Verfahren mit einem EO-Verifizierungsschritt.
- Nur bei ausreichender Licht- und Sichtbarkeit: Nacht, Rauch, Nebel und Tarnung sind wirksame Gegenmaßnahmen. Lichtsichtverstärker dehnen den nutzbaren Bereich, indem sie das knappe Licht (Sterne, Mond) Tausende Male verstärken.
- Keine Reichweite oder Geschwindigkeit: Wie IR misst sichtbares Licht nur die Richtung; Entfernung erfordert Stereoskopie, eine Karte oder einen Laserentfernungsmesser.
In modernen Sensortürmen (Targeting-Pods, Schiffsdirektoren, Fahrzeugrichtungen) sind EO-Kamera, IR-Kamera und Laserentfernungsmesser in einem stabilisierten Gehäuse zusammengefasst: Jeder kompensiert die Schwächen des anderen.
Laser
Laser ist kein separater Teil des Spektrums, sondern ein spezieller Weg Strahlung zu erzeugen, üblicherweise im sichtbaren oder infraroten Bereich. Laserlicht ist monochromatisch (eine Wellenlänge), kohärent (alle Wellen in Phase) und extrem gebündeltDadurch kann viel Energie an einem kleinen Punkt in großer Entfernung konzentriert werden.
Militärische Anwendungen zur Erkennung und Positionierung:
- Laserentfernungsmesser: misst den Abstand zu einem Ziel bei Zentimetern genau durch die Dauer eines kurzen Laserpulses — die fehlende Entfernungsmessung für EO/IR-Sensoren.
- Laser-Bezeichner: "Farbe" ein Ziel mit kodierten Laserpulsen, auf das lasergeführte Bomben und Raketen bezogen sind.
- MITGLIED: Laservariante des Radars für hochgenaue 3D-Bildgebung und Hinderniserkennung.
- Darüber hinaus: Laserkommunikation (schwer zu hören), Blender gegen optische Sensoren und — Aufbruch — Hochenergetische Laser als Waffe gegen Drohnen und Raketen.
Die Rückseite des schmalen Strahls: Ein Laser muss genau auf das Ziel gerichtet sein und eine klare Sichtlinie erfordern; Rauch, Staub und Nebel schwächen ihn stark. Darüber hinaus können Ziele Laserwarnempfänger erkennen, dass sie besprüht werden. Laser und militärische Anwendungen behandelt Laser im Detail.