Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHRKüstenlinien: Gut geschützt
Außengrenzen wollen ausreichend geschützt sein – so auch die der Europäischen Union. Im Forschungsprojekt Roborder entwickelt ein Konsortium ein integriertes autonomes System, das die EU künftig bei der Grenzsicherung unterstützen soll. Ein Passivradar, das vom Fraunhofer FHR entwickelt und auf Drohnen platziert werden soll, kann die Reichweite des Küstenradars dabei um bis zu 20 Prozent erhöhen.
Die Europäische Union hat großes Interesse daran, ihre Außengrenzen gegen illegale Einwanderung zu schützen – etwa am Mittelmeer. Wie lässt sich diese Grenzsicherung optimieren? Dieser Frage gehen 26 Partner aus Wissenschaft und öffentlichen Einrichtungen im EU-Konsortialprojekt Roborder nach, beteiligt ist auch das Fraunhofer FHR. Das Entwicklungsziel: Ein integriertes autonomes System, das fliegende, schwimmende, fahrende und tauchende Drohnen samt darauf montierten Sensoren umfasst. Das Fraunhofer FHR widmet sich dem Passivradar, mit dem die fliegenden und schwimmenden Drohnen ausgestattet werden sollen. Während beim Radar üblicherweise ein Sender am Radargerät ein elektromagnetisches Signal aussendet und eine Antenne das Echo empfängt, das von den Objekten reflektiert wird, sendet das Gerät beim passiven Radar nicht selbst. Stattdessen nutzt es die Signale anderer Quellen, etwa Radio- oder Fernsehsignale. Im Falle von Roborder nutzt das System die Signale, die von einem Netz von Küstenradaren erzeugt werden. Dieses Küstenradarnetz wird von einem der Projektpartner – dem italienischen Forschungsinstitut Consorzio Nazionale Interuniversitario per le Telecomunicazioni CNIT – betrieben. Ebenso wie die Passiv-Radar-Empfänger auf den Drohnen arbeitet es im X-Band, also ungefähr bei zehn Gigahertz.
Reichweite um bis zu 20 Prozent vergrößern
Doch wofür braucht man die passiven Empfänger auf den Drohnen, wenn man doch schon ein Küstenradar hat? Die Küstenradargeräte stehen an Land, sind also relativ weit weg von Schiffen, die – eventuell unerlaubterweise – auf die Küste zusteuern. Das Küstenradar sendet seine Wellen aus, diese werden vom Schiff reflektiert und müssen dann den gesamten Weg zurück zum Radargerät an Land zurücklegen. Doch werden die Signale umso stärker gedämpft, je weiter der Weg ist, den sie hinter sich bringen müssen. Die Drohnen dagegen schwimmen oder fliegen jeweils zwei bis drei Kilometer vor dem Land hin und her, parallel zur Küstenlinie. Der Weg, den die reflektierten Signale bis zur Antenne zurücklegen müssen, ist bei den Drohnen also deutlich kürzer als der bis zu den Antennen an Land. Theoretischen Berechnungen des Fraunhofer FHR zufolge erweitert sich die Reichweite des Radars auf diese Weise um bis zu 20 Prozent – bei gleicher Entdeckungswahrscheinlichkeit. Im Frühjahr 2021 steht die praktische Demonstration an: Gemeinsam mit dem CNIT vor der Küste der italienischen Provinz Livornos.