Zwischen Flugzeug und Satellit: Synergie von HAP- und SAR-Technologie für die kontinuierliche Überwachung

Abstract

Moderne Fernerkundungstechnologie findet eine breite Anwendung in der Erdbeobachtung und Aufklärung, wobei Satelliten, Flugzeuge, Drohnen und bodengestützte Systeme zum Einsatz kommen. Satelliten bieten eine globale Abdeckung über lange Zeiträume, erreichen jedoch bestimmte Gebiete nur zu festgelegten Zeitpunkten. Flugzeuge hingegen sind flexibel und ermöglichen lokale Einsätze, sind jedoch in ihrer weltweiten Reichweite und Einsatzdauer begrenzt. Die Kombination der jeweiligen Vorteile beider Plattformen lässt sich durch den Einsatz von hochfliegenden, autonom betriebenen Fluggeräten – den sogenannten High Altitude Platforms (HAP) - und mit spezifisch entwickelten Sensoren realisieren. Im Rahmen einer DLR-Entwicklung entsteht derzeit ein solches HAP-System, bei dem die Flugplattform und die Sensor-Nutzlasten parallel entwickelt werden, um optimal aufeinander abgestimmt zu sein. Neben einer hochauflösenden optischen Weitbereichskamera wird ein multi-funktionales, abbildendes Radar mit synthetischer Apertur (Synthetic Aperture Radar - SAR) mit unterschiedlichen Abbildungsmodi entwickelt - HAPSAR. Das Radar-System bietet neben der klassischen Bildaufnahme auch innovative Funktionen wie die Bewegt-Ziel-Detektion (Moving Target Identification - MTI), die Generierung von Höhenmodellen und einen Video-SAR-Modus für die kontinuierliche Überwachung von Gebieten im Kreisflug. Die technologischen Herausforderungen, die durch die Randbedingungen eines HAP sowie extremen Umweltfaktoren entstehen, erfordern neue Konzepte im Sensordesign. Im Vortrag werden die technologischen Lösungen des HAPSAR-Radarsystems des DLR vorgestellt und die vielfältigen Anwendungsfelder diskutiert. Zudem werden erste Ergebnisse eines Flugversuchs des HAPSAR-Systems auf einem Kleinflugzeug präsentiert.