Radar und Windräder: Machbarkeitsstudie für einen skalierten Messaufbau (Linkbudget, Architektur und Hardware)

[Abschlussarbeiten]

Am Institut für Elektromagnetische Verträglichkeit wurde ein Verfahren zur Skalierung beliebiger Navigationssysteme mit einer universellen Hardware-Architektur entwickelt. Die erfolgreiche Funktionsweise konnte bereits für Navigationssysteme bei einer ursprünglichen Frequenz von etwa 110 MHz nachgewiesen werden.

Im Rahmen dieser Bachelor-/Masterarbeit soll überprüft werden ob und wie die Skalierung auch auf viel höher frequente Radarsysteme angewendet werden kann.

Am Institut für Elektromagnetische Verträglichkeit wurde ein Verfahren zur Skalierung beliebiger Navigationssysteme mit einer universellen Hardware‐Architektur entwickelt. Die Skalierung von Navigationssystemen ist sinnvoll bzw. notwendig, um komplexe Reflexionsszenarien untersuchen zu können, dessen Parameter in der Realität kaum hinreichend genau zu spezifizieren sind. Bei der Skalierung werden Reflexionsobjekte verkleinert um den gleichen Maßstab wie die Betriebsfrequenzen der Navigationssysteme erhöht werden. Die erfolgreiche Funktionsweise der Skalierung konnte für das Instrumenten‐Lande‐System und für das Drehfunkfeuer bereits nachgewiesen werden. Genannte Navigationssysteme arbeiten bei einer ursprünglichen Frequenz im VHF Bereich bei etwa 110 MHz, ihre skalierten Nachbildungen bei 16 GHz. Studierende sollen im Rahmen dieser Bachelorarbeit oder Masterarbeit erarbeiten, ob und wie die Skalierung auch auf viel höher frequente Radarsysteme angewendet werden kann, die ursprünglich im GHz‐Bereich operieren. Eine bereits bestehende Hardwarearchitektur ist hierzu in dem neuen Frequenzbereich zu konzeptionieren und zu vermessen, nachdem entsprechende Vorüberlegungen bzgl. des Link‐Budgets und Messunsicherheiten angestellt wurden. Des Weiteren sind Zusammenhänge zu entwickeln, welchen Einfluss Mehrwegeausbreitungen bzw. Reflexionen an Windenergieanlagen auf die Integrität der Radarsignale quantitativ haben. In diesem Zusammenhang ist auch ein signaltheoretischer Schwerpunkt der Arbeit möglich. Durchaus denkbar wäre auch die Adaption der Fragestellung auf satellitengestützte Navigation, die ebenfalls im GHz Bereich operiert. Studierende erhalten mit dieser Arbeit die Möglichkeit, in einem hochmotivierten Team an einer sehr aktuellen und relevanten Fragestellung der Flugsicherheit zu arbeiten. Es wird eine Einarbeitung in moderne Mess‐ und Simulationstechnik geboten.

Betreuer:
Prof. Dr.-Ing. Robert Geise
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