Sichere, umweltfreundliche Flugwege vermeiden schlechtes Wetter

Ein Wetterradar kann Piloten und Navigatoren vor schlechtem Wetter und anderen Gefahren in der Luft, wie vulkanischen Staubwolken, warnen, sodass diese einen geeigneteren Flugweg wählen können. EU-finanzierte Forscher erforschten den Nutzen von polarimetrischen Antenne für das Radar.

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Dual-polarisierte Wetterradare bieten deutliche Vorteile in Bezug auf Genauigkeit und Vielseitigkeit. Sie haben eine bessere Fähigkeit, Tornados und Vereisung zu erkennen sowie Niederschlag, Niederschlagsarten und Wolkenaufbau vorherzusagen. Dies führt wiederum zu einem besseren Flugruten-Management. Für luftgestützte Radarsysteme gelten viel strengere Vorschriften als für ihre bodengestützten Gegenstücke, insbesondere im Hinblick auf die Antenne. Darüber hinaus wurde die doppelte Polarisation zwar für andere Anwendungen demonstriert, aber nicht für eine Frontmontage, bei der extrem strenge Anforderungen gelten. Die Antenne ist eine der wichtigsten Komponenten von avionischen polarimetrischen Wetterradaren. Das Projekt AHEAD (Advanced design and testing of a polarimetric X-band antenna for avionic weather radar) wurde eingerichtet, um die Machbarkeit einer polarimetrischen Antenne in einem polarimetrischen Wetterradarystem für die Luftfahrt zu demonstrieren. Mehrere Antennentechnologien wurden berücksichtigt, bevor schließlich eine gedruckte Antenne aufgrund ihrer geringen Masse, der niedrigen Kosten, einer hohen Flexibilität und Modularität und eines gut entwickelten Herstellungsprozesses ausgewählt wurde. Darüber hinaus bietet dieser Ansatz ein hohes Maß an Systemintegration, eine große Auswahl an hochwertigen Materialien für die Konstruktion von Hochleistungsantennen sowie eine gute elektrische Leistung. Diese Konstruktion ist aufgrund der eingesetzten Leitertechnik auch in Bezug auf Größe, Gewicht und Leistung sehr vielversprechend. Die Projektpartner entwarfen eine polarimetrische Avionik-Radarantenne, die für die Wettercharakterisierung im X-Band betrieben wurde. Die Validierung des Antennenentwurfs erforderte zwei verschiedene Ansätze. Der erste analysierte und demonstrierte die Gesamtleistung der Antenne mittels numerischer Simulation. Die zweite testete die Leistung eines Prototyps mit geeigneten Messungen, um die Gültigkeit des Designs zu belegen. Schließlich wurde eine technologische Roadmap für die vollständige Geräteimplementierung entwickelt. AHEAD wird ein modernes Erkennungssystem für Wetterbedrohungen in der Luftfahrt zur Verfügung stellen, mit dem sich Flugruten verbessern lassen, indem gefährliche Wetter und Vulkanasche vermieden werden, um so die Sicherheit zu erhöhen und den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren.

Schlüsselbegriffe

Wetterradar, Antenne, dual-polarisiert, AHEAD, X-Band

Advanced dEsign and testing of a polArimetric X-banD antenna for avionic weather radar

Sichere, umweltfreundliche Flugwege vermeiden schlechtes Wetter

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