Radarhorizont-Rechner

Berechnen Sie geometrische und refraktionskorrigierte Radarsichtweiten aus Antennen- und Zielhöhe.

Berechnung der Radarsichtweite
Geben Sie beide Höhen über der lokalen Oberfläche und den Refraktionsfaktor für den effektiven Erdradius ein.

Über den Radarhorizont

Der Radarhorizont ist die ungefähre maximale Sichtlinienentfernung zwischen Radarantenne und Ziel, wenn die Erdkrümmung den direkten Weg verdeckt. Wird einer der Endpunkte angehoben, erweitert sich der Horizont, weil die von dort ausgehende Linie über eine längere Strecke frei von der gekrümmten Oberfläche bleibt. Dieser Rechner addiert die Horizontentfernung von der Antenne zu ihrem Tangentialpunkt und die entsprechende Entfernung vom Ziel zu dessen Tangentialpunkt. Höhen werden in Metern über der maßgeblichen lokalen Oberfläche gemessen, Ergebnisse in Kilometern und Seemeilen angezeigt. Eine rein geometrische Berechnung nutzt den mittleren Erdradius und nimmt geradlinige Strahlen an. In der unteren Atmosphäre biegen Brechungsindexgradienten Funk- und Radarenergie meist leicht zur Erde hin. Ingenieure modellieren dies häufig durch Multiplikation des Erdradius mit einem effektiven Radiusfaktor k. Die übliche Standardatmosphäre nimmt vier Drittel an, hier als ungefähr 1.333333 eingegeben. Dadurch reicht der vorhergesagte Funkhorizont weiter als der optisch-geometrische Horizont. Mit k gleich eins entfällt die Refraktionskorrektur. Die reale Ausbreitung kann stark vom Standardmodell abweichen. Temperaturinversionen, Feuchtegradienten, Wetterfronten, Gelände, Seegang, Clutter, Beugung und atmosphärische Wellenleiter verändern die Erfassungsbedingungen. Superrefraktion oder Ducting können Energie deutlich weiter tragen als eine einfache Horizontschätzung; Subrefraktion kann den nutzbaren Weg verkürzen. Auch Radarquer­schnitt des Ziels, Sendeleistung, Antennendiagramm, Empfängerempfindlichkeit, Frequenz, Störungen und geforderte Erfassungswahrscheinlichkeit bestimmen, ob ein Ziel tatsächlich erkannt wird. Betrachten Sie den Horizont als krümmungsbegrenzte Sichtliniengrenze, nicht als garantierte Gerätereichweite. Verwenden Sie die Höhe über der lokalen reflektierenden oder verdeckenden Oberfläche, nicht über einem unpassenden Höhenbezug. Für eine erste Standortplanung lassen sich Antennentürme, Zielhöhen und angenommene Refraktivität vergleichen. Die betriebliche Systemauslegung muss Geländeprofile, Ausbreitungsmodelle, Linkbudgets, Radargleichungen, gemessene Refraktivität und geeignete technische Reserven berücksichtigen. Sicherheitskritische Entscheidungen in Luftfahrt, Seefahrt und Verteidigung erfordern validierte Daten und genehmigte Verfahren statt dieser vereinfachten Schätzung.

Beispiele zum Radarhorizont

Effektive Entfernungen verwenden die übliche Vier-Drittel-Erde-Näherung.

Radar- und ZielhöheGeometrisch / effektivSzenario
Radar 20 m, Ziel 5 m23.95 / 27.65 kmNiedrige Küstenanlage
Radar 100 m, Ziel 10 m46.98 / 54.25 kmTurm beobachtet ein Schiff
Radar 30 m, Ziel 1,000 m132.42 / 152.91 kmBodenradar beobachtet ein Flugzeug

So berechnen Sie den Radarhorizont

  1. Messen Sie die Radarantennenhöhe über dem lokalen Gelände oder der Wasseroberfläche.
  2. Geben Sie die Zielhöhe über derselben effektiven Oberfläche ein.
  3. Verwenden Sie 1.333333 für eine Standardatmosphäre oder einen begründeten lokalen k-Faktor.
  4. Berechnen und vergleichen Sie geometrische und effektive Sichtlinienentfernungen.

Häufig gestellte Fragen

Was unterscheidet geometrischen und Radarhorizont?

Der geometrische Horizont nimmt einen geraden Strahl über einer kugelförmigen Erde an. Der effektive Radarhorizont berücksichtigt atmosphärische Krümmung über den gewählten k-Faktor und liegt unter Standardbedingungen meist weiter entfernt.

Warum wird häufig die Vier-Drittel-Erde verwendet?

Ein k-Faktor von vier Dritteln nähert die typische Abwärtskrümmung in einer Standardatmosphäre an. Er ist eine Planungskonvention, kein unveränderliches atmosphärisches Gesetz.

Hat ein Ziel in Höhe null einen Horizont?

Sein eigener Beitrag ist in diesem Modell einer glatten Oberfläche null, die erhöhte Radarantenne trägt aber weiterhin Entfernung bei. Gelände, Wellen und Hindernisse können ein Ziel direkt an der Oberfläche an dieser Grenze verdecken.

Wird die tatsächliche Radarerfassungsreichweite berechnet?

Nein, berechnet wird eine krümmungsbegrenzte Sichtlinienentfernung. Die Erfassung hängt außerdem von Leistung, Frequenz, Antennengewinn, Verlusten, Radarquer­schnitt, Clutter und Empfängerleistung ab.

Kann atmosphärisches Ducting die Reichweite erhöhen?

Ja, starke Refraktivitätsgradienten können Energie einschließen und die Ausbreitung weit über den Standardhorizont hinaus verlängern. Ducting ist veränderlich und erfordert eine genauere Wetter- und Ausbreitungsanalyse.