Überhorizont-Radar

Das Überhorizontradar (auch OTH für Over The Horizon genannt) stellt eine Möglichkeit dar, Radarechos ohne quasi-optischen Sichtkontakt weit über die Erdkrümmung hinaus zu erhalten. Die verwendeten Frequenzen liegen im Kurzwellenbereich und damit weit unterhalb der üblichen Radarfrequenzen (Dezimeterwellen), dadurch sinkt die Auflösung und die Ortungsgenauigkeit. Allerdings können so Reflexionserscheinungen an der Ionosphäre ausgenutzt werden, die eine Ortung über die Erdkrümmung hinaus erst ermöglicht. Seit vielen Jahren wird die Überhorizontradartechnik von mehreren Ländern eingesetzt. Eine bekanntes System ist das australische Jindalee OHR, die NATO betreibt eine entsprechende Anlage auf Zypern. Überhorizontradar-Sendestationen stehen in Semipalatinsk (Russland) und in Alaska (USA).

Es werden zwei verschiedene Gerätekonzeptionen verfolgt, die sich in der Antennenkonstruktion niederschlagen:

• OTH-B (Over-The-Horizon Backscatter) und
• OTH-SW (Over-The-Horizon Surface Wave).

OTH-B nutzt dabei mehr die Reflexionseigenschaften der Ionosphäre, um Reichweiten von mehr als 2000 km zu erzielen. Durch die Laufzeitunterschiede bei einer Mehrfachreflexion ist dieses Konzept aber ungenau. OTH-SW nutzt die Bodenwelle der Trägerfrequenz aus, die sich der Krümmung der Erdoberfläche anpasst und somit genauere Reichweiten ermöglicht, kommt aber nicht auf die Reichweite von OTH-B.

Die starken, pulsförmigen und breitbandigen Signale des Überhorizontradar stören den Kurzwellenrundfunk im Bereich zwischen 10 und 20 MHz weitflächig und teilweise erheblich. Im funktechnischen Sprachgebrauch werden diese Störungen wegen des auffallenden Sendemusters als „Specht“ („Woodpecker“) bekannt. Heute werden neuere Technologien für das Überhorizontradar eingesetzt. Die Pulsfrequenzen ähneln wegen der praktisch unveränderten geografischen Gegebenheiten denen des alten Überhorizontradars. Es wird aber eine Rauschmodulation verwendet. Schwächere, breitbandige Störungen treten dadurch immer noch auf.

Diese für Radargeräte sehr niedrigen Frequenzen bewirken, dass die Antennen extrem große Ausmaße annehmen müssen, um die gewünschte Diagrammbreite zu erreichen und somit bis mehrere Kilometer groß werden können. Trotz der Größe wird aber nur ein geringes Winkelauflösungsvermögen erreicht. Eine mechanische Drehung dieser riesigen Antennen ist ausgeschlossen, und es werden oft elektronische Schwenkverfahren genutzt (Phased-Array).

Die Pulsfrequenz lag und liegt bei etwa 10 Hz, was einer Signallaufzeit von etwa 100 ms, einer Entfernung von 30.000 km und folglich einer theoretischen Ortungsreichweite von maximal 15.000 km entspricht.

Weblinks

• Tschernobyl-2 Fotodokumetation 2008. (englisch)
• Tschernobyl-2 Foto-Reportage (englisch)
• Überhorizontradar: Beispiele und Frequenzen
• Bilder einer Woodpecker Anlage in der nähe von Tschernobyl (russ.)
• http://www.dsto.defence.gov.au/page/3984/
• http://defence-data.com/features/fpage37.htm
• http://www.etl.noaa.gov/technology/archive/othr/