Ausgangspunkt / Motivation

Die klassische Luftraumüberwachung basiert auf aktiven und kooperativen Systemen (z. B. Transponder). Gerade kleine oder nicht-kooperative Fluggeräte wie Drohnen können damit jedoch nur eingeschränkt erfasst werden. Dies stellt insbesondere in sensiblen Bereichen wie Flughäfen oder im gemischten Luftraum ein wachsendes Sicherheitsrisiko dar.

Ziele

• Untersuchung des Potenzials passiver Radarsysteme zur Detektion von Drohnen und Luftfahrzeugen.
• Entwicklung von Simulationsmodellen zur Vorhersage der Erkennungsleistung.
• Validierung der Technologie durch experimentelle Messungen.

Inhalt

PARUS analysiert die Möglichkeiten sogenannter „grüner" Radarsysteme, die vorhandene Signale (z. B. aus Rundfunk oder Mobilfunk) nutzen, um Flugobjekte zu detektieren. Dadurch kann auf eigene Sendeleistung verzichtet werden. Im Projekt wurden sowohl die physikalischen Grundlagen als auch konkrete Anwendungsszenarien untersucht – etwa für die Überwachung von Drohnenbewegungen.

Methodik / Vorgehensweisen

Ein zentrales Element war die Entwicklung eines Simulationsmodells für passive Radarsysteme, einschließlich der Abschätzung von Radarquerschnitten auf Basis von Geometrien. Ergänzend wurde ein Demonstrator auf Basis von Software-Defined-Radio aufgebaut und in Feldversuchen getestet. Dabei wurden reale Messdaten erhoben und mit den Modellen abgeglichen.

Ergebnisse

Das Projekt lieferte grundlegende Erkenntnisse zur Einsatzfähigkeit passiver Radarsysteme für die Luftraumüberwachung. Es wurden zwei Simulationstools entwickelt:

• eines zur geometriebasierten Abschätzung des Radarquerschnitts von Luftfahrzeugen sowie
• ein weiteres zur Modellierung bistatischer Passivradarsysteme.

Darüber hinaus wurde auf Basis kommerzieller Software-Defined-Radio-Module ein Funktionsdemonstrator aufgebaut und in sieben Messkampagnen mit insgesamt 50 Einzelmessungen erprobt.

Dabei konnten statische und bewegte Luftfahrzeuge in der Mehrzahl der Versuche reproduzierbar detektiert werden. Zusätzlich wurden aeronautische Signalquellen wie Pulsradar-, FMCW-Radar- und DVOR-Signale als Beleuchtungsquellen für passive Radarsysteme analysiert.

Die Ergebnisse umfassen validierte Simulationsmodelle, experimentelle Messdaten und einen Demonstrator und zeigen das Potenzial passiver Radartechnologien für energieeffiziente und kostengünstige Anwendungen der Luftraumüberwachung.

Projektkoordination

FH JOANNEUM Gesellschaft mbH

Projektpartner:innen

Austro Control Österreichische Gesellschaft für Zivilluftfahrt mit beschränkter Haftung

FH JOANNEUM Gesellschaft mbH
Alte Poststraße 149
A-8020 Graz
Tel.: +43 (316) 5453 - 0
E-Mail: info@fh-joanneum.at