Gemeinsame Forschung von armasuisse W+T mit NATO-PfP- Forschungspartnern zu Aufklärungstechnologien
In der Woche vom 19. bis 23. August 2024 hat armasuisse Wissenschaft und Technologie (W+T) im Rahmen einer NATO/PfP-Forschungskampagne (Partnership for Peace) mit verschiedenen nationalen wie internationalen Forschungspartnern die Leistungsgrenzen von drohnenbasierten Radarsystemen getestet. Die drohnenbasierten Radarsysteme wurden dabei in unterschiedlichen Frequenzbereichen und auf verschiedenen Drohnen getestet und somit deren Wirkung gemessen.
Sarah Trösch, Stab, Kompetenzbereich Wissenschaft und Technologie
In Kürze
Gemeinsam mit Forschenden aus der Schweiz und den NATO-Ländern Deutschland, Frankreich und Italien führte armasuisse W+T die technologischen Tests der Drohnenaufklärung im militärischen Übungsdorf in Walenstadt (SG) durch. Das Übungsdorf bietet ein ideales Szenario um sowohl Tests in der Vegetation wie auch im urbanen Gelände durchzuführen.
Radartechnologie für eine bessere Aufklärung
Während der Testwoche analysierten die Forschenden sogenannte SAR-Abbildungsgeräte auf unterschiedlichen Drohnen. SAR steht für Synthetic Aperture Radar und ermöglicht die Erstellung eines hochaufgelösten digitalen Oberflächenmodells mittels Radarwellen. Im Gegensatz zu visuellen oder infraroten Kameras ermöglichen SAR-Geräte hochwertige Bildaufnahmen auch bei Rauch, Dunst und Tarnnebel sowie bei Dunkelheit, was sie besonders für Aufklärungszwecke interessant machen.
Das Ziel dieser Forschungskampagne lag vor allem darin, die Leistungsgrenzen dieser vielversprechenden, jedoch komplexen Aufklärungstechnologie in unterschiedlichen militärischen Szenarien zu untersuchen. Das Spezielle an dieser Forschungswoche war, dass die Radarsysteme bisher an grösseren und stabileren Flugobjekten wie beispielsweise Flugzeugen und Satelliten angebracht werden mussten, in dieser Testwoche jedoch an kleinen Drohnen.
Bei den Tests ging es um die Erkennung von statischen und beweglichen Fahrzeugen und Objekten im ruralen und urbanen Gelände. Dabei wurde unter anderem untersucht, ob in der Vegetation getarnte Fahrzeuge sowie Minen auf und unter dem Boden erkannt werden können. Auch von Interesse waren Bildaufnahmen durch Nebel hindurch und die Erkennung von Attrappen gegenüber echten Objekten. Im Weiteren untersuchten die Forschenden die Schadensbeurteilung von zerstörten Gebäuden und Schützengräben.
Phönix 94 – Beispiel eines SAR-Systems
An der Forschungskampagne beteiligt war auch das Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHR aus Deutschland. Ihr drohnenbasiertes Radar-System heisst Phönix 94. Dies ist ein bildgebendes Radargerät - sprich SAR-System – das für die Aufklärung und Erkundung entwickelt wurde. Für das Testing fliegt das Phönix 94-System in linearen Bewegungen. Durch diese linearen Bewegungen fliegt die Drohne an der jeweiligen Szene seitwärts und auf konstanter Höhe vorbei und ermöglicht mit dem SAR-Verfahren Bilder zu erzeugen. Das Besondere am System von Fraunhofer ist, dass die Radarbilder direkt live auf der Drohne generiert werden. Dadurch können die übermittelten Daten an einer Bodenstation in Echtzeit getrackt und überprüft werden – beispielsweise in einem Fahrzeug.
Die Zahl 94 im Namen steht für 94 Gigahertz, also die Frequenz der Radarwellen. Dies ist eine sehr hohe Frequenz für Radarsysteme. Die hohe Frequenz hat den Vorteil, dass kleine und feine Strukturen gut erkennbar sind.
In naher Zukunft möchten die Forschenden von Fraunhofer noch höhere Frequenzen testen und gleichzeitig der Frage nachgehen, wie das Radar kleiner und kompakter gestaltet werden kann.
Weitere getestete Systeme stammen von der Universität Zürich sowie von dem französischen Forschungsinstitut ONERA.
Fazit und Ausblick
armasuisse W+T, als Vertreterin der Schweiz, nimmt regelmässig anlässlich der Partnerschaft für den Frieden (PfP) an ausgewählten Forschungsaktivitäten der NATO teil. Somit trägt die Verbindung mit internationalen Forschungspartnern einerseits zur besseren Beurteilung der Technologieentwicklungen für die Schweizer Armee bei und leistet andererseits einen wichtigen Beitrag zur Sicherheit der Schweiz. Solche Messkampagnen erfordern allerdings auch immer viel Organisation. Dies hat besonders Andreas Zihlmann, wissenschaftlicher Projektleiter im Bereich Sensorik, bemerkt. Er hat zum ersten Mal – an der Seite von Dr. Peter Wellig – eine solche Messkampagne mitorganisiert:
Die erstmalige Erfahrung Mitorganisator einer internationalen Messkampagne zu sein, hat mir gezeigt, was für ein enorm grosser Aufwand dafür nötig ist und, dass man alles bis ins kleinste Detail planen kann und dann dennoch alles anders kommt – beispielsweise durch die Wettergegebenheiten. Am Schluss ist es hoch erfreulich zu sehen, wie dank einem motivierten Team dennoch alle geplanten Messungen erfolgreich durchgeführt werden können.
Die gewonnenen Messdaten werden in den kommenden Wochen ausgewertet und die neuen Methoden und Technologien beurteilt. Das Ziel ist es, in Zukunft bei schwierigen Einsatzbedingungen geeignete Aufklärungssysteme verwenden zu können und ihre Fähigkeit zur Zielerkennung erheblich zu steigern.