Festlegung einer neuen Ausgangsbasis
Moderne luftgestützte Radare sind äußerst vielseitig und können für eine Reihe von Missionen eingesetzt werden, die äußerst präzise Überwachungsinformationen erfordern. Dazu gehören Echtzeit-Erkennung, Zielverfolgung und die Bereitstellung detaillierter Bodenbilder. HENSOLDT steht an der Spitze einer neuen Generation leistungsfähiger, aber kompakter Flugradare.
Bisherige luftgestützte Radare
Radar ist für ein Flugzeug, das mit ISR (Intelligence, Surveillance and Reconnaissance) beauftragt ist, ein wichtiger Faktor, da es die Erkennung, Verfolgung und Klassifizierung von Zielen sowie hochauflösende SAR-Bilder (Synthetic Aperture Radar) über große Entfernungen liefern kann. Dies gilt selbst bei schlechten Wetterbedingungen, bei denen elektro-optische Bilder beeinträchtigt werden könnten.
In der Vergangenheit waren luftgestützte Überwachungsradare groß und erforderten in der Regel erhebliche Modifikationen am Flugzeug, um ein oder mehrere Arrays anzubringen, sowie Einschnitte in den Flugzeugrumpf und einen großen Innenraum für alle Geräte, die für den Betrieb benötigt wurden. Dies bedeutete, dass die wirklich leistungsfähigen ISR-Radare oft auf größere Flugzeuge beschränkt waren und sich nicht alle Länder solche maßgeschneiderten und teuren Plattformen leisten konnten.
HENSOLDT steht seit mehreren Jahrzehnten an der Spitze dieser Radarinnovation und kann auf eine beeindruckende Tradition in der Entwicklung von Sensortechnologie der nächsten Generation zurückblicken. Eines der neuesten Produkte, in das diese jahrzehntelange Erfahrung eingeflossen ist, ist PrecISR, ein luftgestütztes Multi-Missions-Radar der neuen Generation, das neue Maßstäbe für die Möglichkeiten luftgestützter Sensoren setzen wird.
PrecISR bietet den Kunden modernste luftgestützte Radarfunktionen in einem System, das weniger als 58 kg wiegt. Das bedeutet, dass das Radar in eine Vielzahl von Flugzeugen integriert werden kann, darunter Spezialflugzeuge, Hubschrauber und sogar unbemannte Systeme.intr
Wozu ist PrecISR in der Lage?
PrecISR verfügt über eine Reihe von softwaredefinierten Radarmodi, je nachdem, welche Aufgabe es erfüllen soll - es kann über tausend Ziele in der Luft, an Land und auf See gleichzeitig verfolgen.
Bei Luftüberwachungsmissionen kann das Radar eine luftgestützte Anzeige von beweglichen Zielen (A-)MTI mit Geschwindigkeits- und Richtungsdaten liefern, insbesondere für niedrig fliegende Ziele, die möglicherweise versuchen, sich der Erfassung zu entziehen. Die Daten des Radars können dann mit anderen Sensoren und Daten, einschließlich ADS-B und EO/IR-Bildern, abgeglichen werden.
Im maritimen Bereich kann PrecISR maritime (M-)MTI durchführen, um ein Situationsbild des Wassers unter Wasser zu erstellen. Mit den Modi Inverse Synthetic Aperture Radar (ISAR) und Range Profiling (RP) liefert das Radar ein Bild eines Schiffes sowie Informationen über dessen Länge - selbst wenn das Flugzeug hundert Kilometer entfernt ist. Diese Informationen können mit zusätzlichen Daten von Ortungssystemen wie dem automatischen Identifikationssystem (AIS) abgeglichen werden.
Erkennung kleinster Objekte
PrecISR kann auch Boden-(G-)MTI liefern und Daten über mehrere sich bewegende Objekte in einem großen Gebiet übermitteln. Das Radar kann auch für hochauflösende (0,3 m) SAR-Bilder für Aufklärungsmissionen sowohl im Streifen- als auch im Spotmodus verwendet werden. "Man erhält ein extrem detailliertes Bild, auf dem man selbst kleinste Objekte erkennen kann", so Carsten Maier, Produktmanager für luftgestützte ISR-Radare bei HENSOLDT.
Maier erläuterte auch, dass die Radardaten für die Erkennung kohärenter Veränderungen geeignet sind. Dabei handelt es sich um einen KI-gesteuerten Prozess, der Bilder vergleicht und den Bediener warnt, wenn sich die Szenerie verändert hat. Dies könnte wichtige strategische Informationen für ein überwachtes Gebiet liefern, z. B. wenn eine Mine oder ein Sprengsatz in den Boden eingegraben wurde oder wenn sich eine Fahrzeugformation bewegt hat.
"Dies geschieht nicht durch Überfliegen des Gebiets, sondern kann aus einer Entfernung von 35 km erfolgen - das Flugzeug, der Hubschrauber oder die Drohne sind dabei nicht zu sehen."
Carsten MaierProduktmanager für luftgestützte ISR-Radare
Der Unterschied - Kachel-Array-Architektur
Eine der größten Innovationen bei PrecISR betrifft die "Front-End"-Antenne, die eine Weiterentwicklung der herkömmlichen AESA-Radartechnologie (Active Electronically Scanned Array) darstellt. Die PrecISR-Antenne von HENSOLDT verwendet eine so genannte Tile-Array-Architektur, bei der Sende-/Empfangselemente mit hoher Dichte direkt auf einer Leiterplatte (PCB) montiert werden.
Auf der Leiterplatte befinden sich alle Hochfrequenz- (HF-) Mikrowellenkomponenten, und im Gegensatz zu herkömmlichen AESA-Radaren sind keine zusätzlichen sperrigen Kabel und Geräte erforderlich. "Die Kacheln machen es so kompakt und doch so leistungsstark", erklärt Maier.
Das PrecISR verwendet außerdem Galliumnitrid (GaN)-Halbleitertechnologie anstelle von Galliumarsenid (GaAs), was zu einer Verdoppelung der Ausgangsleistung des Radars führt, aber auf einer viel kleineren Grundfläche als bisher möglich war. Dies führt zu einer höheren Leistung und Präzision sowie zu weitaus größeren Entfernungen, die das Radar abdecken kann.
Doch damit ist die Innovation noch nicht zu Ende. Im Gegensatz zu früheren Radargenerationen, bei denen die "Back-End"-Verarbeitungseinheiten vom Radar getrennt sein mussten und sich normalerweise im Flugzeug befanden, ist beim PrecISR die gesamte Radarelektronik und -verarbeitung im Radar selbst integriert, ohne separate LRUs. Dazu gehören GPUs der neuesten Generation sowie 5G-Technologie, und für die Weiterleitung der Radardaten an eine Bedienerstation sind lediglich eine Ethernet-Verbindung und Mil-Spec-Anschlüsse erforderlich.
Dies erleichtert die Integration und Wartung erheblich, zumal keine separaten LRUs in der Kabine mit dem Radar selbst verbunden werden müssen, wofür oft ein Loch in den Rumpf geschnitten werden müsste und zusätzliche Hochgeschwindigkeitsverbindungen und -verkabelungen im Flugzeug erforderlich wären.
"Das kostet den Integrator viel Geld und erfordert eine neue Zertifizierung, aber mit PrecISR dringen wir nicht in das Flugzeug ein und man montiert es nur an der Außenseite des Flugzeugs."
Carsten MaierProduktmanager für luftgestützte ISR-Radare
Standardschnittstellen bedeuten auch, dass das Radar leicht in das bevorzugte Missionssystem des Kunden integriert werden kann. HENSOLDT kann auch verschiedene Mensch-Maschine-Schnittstellenlösungen anbieten, wie z. B. das Radar Control & Display (RCD), das eine Schulung der Bediener in nur wenigen Stunden ermöglicht.
Pläne - skalierbares Radar für künftiges Wachstum
Der PrecISR von HENSOLDT hat den Factory Acceptance Test im März 2021 erfolgreich bestanden und wurde bereits an seinen ersten Kunden QinetiQ, einen Anbieter von luftgestützten Spezialmissionen und technischen Lösungen, ausgeliefert. Derzeit laufen Demonstrationen mit anderen potenziellen Kunden in verschiedenen Konfigurationen.
Die flexible und modulare Architektur des PrecISR bedeutet, dass das Radar skaliert werden kann, um die spezifischen Anforderungen des Kunden zu erfüllen, und zwar sowohl in einer festen als auch in einer kardanisch montierten Konfiguration.
Die oben beschriebene "Front-End"-Kachelarchitektur bedeutet, dass das Radar nach oben oder unten skaliert werden kann - und HENSOLDT plant für die Zukunft neue Varianten des PrecISR, deren Entwicklung bereits begonnen hat. Auch das Back-End-Processing-Element hat laut Maier ein erhebliches Wachstumspotenzial. "Wenn der Kunde mehr Fähigkeiten haben möchte, ist das problemlos möglich", erklärte er.
"Wir sind weit von der Grenze dessen entfernt, wozu das Radar in der Lage ist. Im Rahmen der physikalischen Möglichkeiten können wir es schaffen."