Vergleich - Institut für Kartographie und Geoinformatik

2.3 Radar
Objekt bestimmt. Bei nichtbewegter Umgebung mit unbewegten reflektierenden
Objekten lässt sich die Absolutgeschwindigkeit des Senders feststellen (s. u.).
Die Dopplerfrequenzverschiebung berechnet sich mit der Formel:
mit
f D = Dopplerfrequenz
Formel 2-7
λ = Wellenlänge der gesendeten Frequenz f S
v = Relativgeschwindigkeit
α = Winkel zwischen Sende- und Bewegungsrichtung
Aus dieser Formel sind sowohl λ als auch f D bekannt, woraus sich v ermitteln lässt. V
beschreibt dabei die Relativgeschwindigkeit zwischen Radargerät (Sender und
Empfänger) und dem reflektierenden Objekt. Befindet sich eines dieser beiden Elemente
in Ruhe, so ergibt sich die Absolutgeschwindigkeit des jeweils Anderen. Soll die
Radialgeschwindigkeit (d.h. α=0°), also nur die Geschwindigkeit in Richtung Radargerät
bzw. von diesem weg, ermittelt werden, so kann der Kosinus-Term entfallen, da er als
Faktor 1 einfließt (cos(0°) = 1). Aus Formel 2-7 wird ebenfalls ersichtlich, dass
Geschwindigkeitsmessungen zu Zielen rechtwinklig zur Senderichtung nicht möglich
sind, da der Kosinus von 90° Null ist und somit keine Dopplerfrequenz mehr registriert
werden kann.
Das RDS II der Sportartikelfirma Ciclosport arbeitet auf die gleiche Weise wie eine
Radaranlage, nur dass in diesem Fall die Umgebung unbewegt bleibt und der
Radarsender mit dem Sportler bewegt wird. Das Dopplerradarmodul von Innosent
sendet eine CW-Mikrowelle im 24-GHz-ISM-Band bei 24,125 MHz aus und bestimmt
anhand der Dopplerfrequenzverschiebung des Echos auf einfache Weise berührungslos
die Geschwindigkeit des Sportlers bei verschiedenen Sportarten wie beim Laufen, Radoder
Skifahren (Best, 2005).
Reine CW-Geräte können keine Entfernungen messen. Für diesen Zweck kam es zu einer
Weiterentwicklung hin zu den sogenannten „FMCW-Radargeräten“ („frequency
modulated continuous wave“, Moduliertes Dauerstrichradar). Nach einem bestimmten
Muster ändert sich ständig die Frequenz des ausgehenden Signals, wodurch sich neben
der Relativgeschwindigkeit auch die Entfernung zum Ziel bestimmen lässt. FM(CW)-
Radargeräte kommen immer dann zum Einsatz, wenn die zu messenden Distanzen nicht
allzu groß sind und es vor allem auf eine kontinuierliche Entfernungsmessung ankommt,
da im Gegensatz zu den Pulsradaren ununterbrochen Messwerte geliefert werden. U.a.
beruhen Abstandswarngeräte in Autos oder Flugzeug-Höhenmesser auf diesem
Verfahren.
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