10 Dinge, die man über Radar wissen sollte

Täglich werden weltweit mehr als 100.000 kommerzielle Flüge durchgeführt. Diese erfordern eine große Anzahl von Fahrzeugen zur Unterstützung am Boden, wie z. B. Bandlader, Fluggasttreppen und Cateringfahrzeuge. Dieser ständige Verkehr auf dem Flugfeld erhöht erheblich die Gefahr von Unfällen und Schäden an Flugzeugen.

Neue Normen schreiben vor, dass bestimmte Bodenfahrzeuge mit Sensoren zur Kollisionsvermeidung ausgestattet sein müssen. Anstelle eines schmalen Strahlenmusters kann ein Radarsensor mit einem breiteren Strahlenbündel, wie dem 45-Grad-Strahlenbündel des T30R4545, ein Flugzeug erkennen, das von einem Schlepper bewegt oder auf der Rollbahn abgestellt wird. Der Sensor überwacht ständig den Abstand zwischen einem Fahrzeug und dem Flugzeug und sendet diese Information an das Steuergerät des Fahrzeugs. Kommt das Fahrzeug einem Flugzeug zu nahe, bremst die Steuerung das Fahrzeug automatisch ab und verringert so das Risiko eines Zusammenstoßes, der sowohl Geld als auch Zeit kostet.

In einem Automobilmontagewerk müssen neue Räder von einem Sensor erkannt und von Roboterarmen von einem Fließband aufgenommen werden. Die Räder können von optischen Sensoren nur schwer erkannt werden, da die glänzenden, metallisch gekrümmten Oberflächen das Licht von den Empfängern des Sensors weg reflektieren.

Radarsensoren wie die Bauform T30R von Banner können Objekte mit unebenen Oberflächen, glänzenden, reflektierenden, mattschwarzen oder andersfarbigen Oberflächen sowie mit Spiegeln oder Fenstern erkennen. So kann der Radarsensor T30R zuverlässig die Position jedes einzelnen Rades auf dem Förderband des Automobilwerks erkennen. Die Sensoren senden diese Positionsdaten an die Steuerungen der Roboterarme, so dass diese genau wissen, wo jedes Teil zu finden ist.

Durch die Erkennung beliebiger Objekte auf dem Fließband, unabhängig von Farbe, Form oder Reflexionsvermögen, kann die Produktion mit weniger Ausfallzeiten fortgesetzt werden.

Große Portalkräne, die schwere Lasten durch Freiluftverladehöfe bewegen, arbeiten oft in unmittelbarer Nähe zueinander. Eine Kollision könnte zu einer beschädigten Ladung, teuren Kranreparaturen und einer langfristigen Schließung der Werft führen, wodurch der Frachtverkehr auf unbestimmte Zeit zum Erliegen käme. Langstrecken-Radarsensoren mit einem schmalen Strahlenbündel, wie das Q130R oder Q240R, können Hindernisse und andere Kräne zuverlässig erkennen, bevor es zu einer Kollision kommt, und dabei nahe gelegene Frachtcontainer ignorieren.

Hebegeräte im Lager, wie Reach Stacker und Gabelstapler, können mit Versandbehältern zusammenstoßen und diese beschädigen. Diese Kollisionen verursachen Zeitverluste, beschädigte Waren und defekte Ausrüstung. T30R- und K50R-Sensoren können zum Schutz vor Kollisionen mit geringerer Reichweite eingesetzt werden. Wenn diese Sensoren an Hebezeugen montiert sind, erkennen sie die Versandbehälter und senden ein Signal an das Gerät, damit es automatisch abbremst und sich mit einer sicheren Geschwindigkeit nähert.

Da Radar unempfindlich gegenüber Veränderungen der Umgebungsbedingungen ist, können Radarsensoren sogar zur Überwachung von Ausrüstungen eingesetzt werden, die sowohl im Innen- als auch im Außenbereich aktiv sind, wie z. B. Aufzüge, die Frachtgut von überdachten Ladebuchten zu draußen wartenden Fahrzeugen transportieren. Dadurch, dass für alle Ausrüstungen die gleichen Sensoren verwendet werden, sinken auch die Wartungskosten auf ein Minimum.

Einige Radarsensoren arbeiten mit einer niedrigeren Frequenz, wie z. B. der QT50R, der Wellen bei 24 GHz aussendet. Andere verwenden eine höhere Frequenz, darunter der T30R der bei 122 GHz arbeitet. Dann gibt es solche wie den K50R, der irgendwo in der Mitte bei 60 GHz arbeiten. Ob niedrig, hoch oder dazwischen, jede dieser Frequenzen hat ihre Vorteile.

Ein 24-GHz-Sensor mit niedrigerer Frequenz ist besonders nützlich für die Erkennung großer Objekte und erzeugt lange Wellenlängen. Die große Reichweite und die Fähigkeit, Witterungseinflüsse wie starken Regen oder Schnee zu ignorieren, machen ihn zur effektivsten Lösung für die Erfassung in Außenbereichen. Im Gegensatz dazu erzeugt ein 122-GHz-Sensor mit höherer Frequenz kurze Wellen, die sich bei der Erkennung kleiner Objekte auszeichnen, eine höhere Genauigkeit bieten und ein breiteres Spektrum an dielektrischen Materialien erkennen können.

Radarsensoren, die mit 60 GHz arbeiten, haben ähnliche Fähigkeiten wie Sensoren mit höheren Betriebsfrequenzen, um eine breite Palette von Materialien sowohl in Innenräumen als auch im Freien zu erkennen. Sie können auch Niederschläge ignorieren wie ihre niederfrequenten Gegenstücke.

Mit der zunehmenden Verbreitung von Elektrofahrzeugen (EVs) werden auch EV-Ladestationen an öffentlichen Plätzen immer häufiger. Ladestationen müssen nicht nur vandalismussicher sein, sondern ihre Nutzung kann auch durch das Parken von Nicht-EVs blockiert werden. Es wird ein System benötigt, das unbefugte Fahrzeuge zuverlässig identifiziert und gleichzeitig versteckt und vor Beschädigungen geschützt ist.

Radarsensoren wie der K50R sind ideal für den Einsatz in Ladestationen für Elektrofahrzeuge, da sie auch bei der Montage in Kunststoffgehäusen einwandfrei funktionieren. Wenn Autos an einer EV-Ladestation parken, erkennt der K50R die Anwesenheit der Fahrzeuge, egal bei welchem Wetter. Wenn ein Fahrzeug erkannt wird, das nicht an der Ladestation angeschlossen ist, wird ein Signal an eine zentrale Stelle gesendet, um die zuständigen Personen auf einen Verstoß oder eine unzulässige Nutzung des Parkplatzes hinzuweisen. Das störende Fahrzeug kann entfernt werden, so dass die Ladestationen für E-Fahrzeuge, die darauf angewiesen sind, weiterhin zur Verfügung stehen.

Die Überwachung von Flüssigkeitspegeln in Tanks erforderte bisher oft einen im Tank montierten Sensor. Manchmal ist jedoch eine externe Sensorlösung erforderlich, insbesondere wenn der direkte Kontakt mit der Flüssigkeit den Sensor beschädigen oder beeinträchtigen könnte. Da sie die meisten Kunststoffe und Gläser durchdringen können, lassen sich Radarsensoren auch außerhalb von Tanks installieren, wo sie einfacher zu montieren und zu warten sind.

Ein T30R Radarsensor kann an der Außenwand eines Kunststofftanks oder am Schauglas eines Metalltanks angebracht werden. Das Schauglas oder der Tank kann verstaubt oder verschmutzt sein, der Kunststoff kann undurchsichtig sein, oder das Material im Inneren des Tanks kann von Nebel umhüllt sein. Selbst wenn die Flüssigkeit eine unebene Oberfläche hat oder unter Druck oder im Vakuum gelagert wird, durchdringen die Hochfrequenz-Radiowellen den Kunststoff oder das Glas und messen den Flüssigkeitsstand im Inneren. Bei Anschluss an ein beleuchtetes Anzeigesystem kann das Personal visuell auf den Flüssigkeitsstand des Tanks aufmerksam gemacht werden, ohne dass eine externe Steuerung erforderlich ist.

Zur Erkennung von Fahrzeugen, die in eine Autowerkstatt einfahren, können die K50R-Radarsensoren unter strapazierfähigem Kunststoff bündig mit der Fahrbahnoberfläche montiert werden. Die Radarwellen durchdringen den Schmutz und das Wasser, das die Fahrzeuge auf dem Boden der Werkstatt hinterlassen haben, und erkennen die Autos, wenn sie einfahren. Als Teil eines Anzeigesystems können diese Sensoren den Mitarbeitern mitteilen, wenn ein Kunde eingetroffen ist, so dass sie den Kunden schnell begrüßen können. Dadurch werden Wartezeiten minimiert und die Effizienz der Abfertigung verbessert.

In bestimmten Situationen müssen Sensoren, die einen großen Bereich überwachen, nur bestimmte Objekte erkennen und andere ignorieren, z. B. Objekte im Hintergrund oder kleinere Gegenstände in der Nähe des Sensors.

Ein Lkw, der sich einer Laderampe nähert, kann von einem horizontal montierten Breitstrahlsensor T30R-4545 erfasst werden. Wenn der Sensor für die Erfassung des nächstgelegenen Objekts programmiert wird, erfasst er die Lkw-Teile, die sich am dichtesten an der Rampe befinden, anstelle einer Achse oder einer Lkw-Karosserie, die ein stärkeres Signal liefern könnten. An den Sensor angeschlossene Beleuchtungsstreifen können dem Fahrer in Echtzeit Rückmeldung geben, so dass er genau weiß, wie nah der Lkw an der Rampe ist.

Mit der Radarkonfigurationssoftware von Banner können die Erfassungsabstände des T30R so eingestellt werden, dass der Sensor nur innerhalb eines bestimmten Bereichs sucht. Im Hintergrund fahrende Fahrzeuge, Pfosten in der Nähe des Docks und andere unerwünschte Objekte in der Nähe und in der Ferne werden ignoriert.

Ein stark frequentierter Rangierbahnhof ist ein großes, dynamisches Arbeitsumfeld, in dem zahlreiche Vorgänge gleichzeitig ablaufen. Fahrzeuge und Waggons in verschiedenen Formen und Größen, die sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten auf und um mehrere Gleise bewegen und unzählige Arten von Materialien transportieren, stellen eine große Herausforderung für die Objekterfassung dar.

Die Züge bestehen aus Lokomotiven und einer großen Auswahl an rollendem Material, darunter gedeckte Güterwagen, Pritschenwagen, Trichterwagen, Tankwagen und mehr. Die Verfolgung zahlreicher Züge und Frachtguttypen auf Anhängern in unterschiedlichen Entfernungen, auch während der Fahrt, lässt sich mit einem Radarsensor wie dem Q130R realisieren. FMCW-Radar kann sowohl bewegliche als auch stationäre Objekte erfassen. Damit bietet es eine zuverlässigere Lösung als das Doppler-Radar, das nur Objekte in Bewegung erfassen kann.

Auch wenn um den Q130R Sensor herum Staub aufwirbelt und sich Schmutz darauf ablagert, kann das Radarsignal noch Objekte in 40 m Entfernung erfassen. Der Radarsensor kann so eingestellt werden, dass er im Hintergrund auf einem Gleis abgestellte Züge ignoriert, während er andere Züge erfasst, wenn sie vor ihm vorbeifahren, und RFID-Antennen auslöst, so dass die Bediener über die genaue Position der Ladung im Rangierbahnhof informiert werden. Die große Reichweite der Radarsensoren und die Fähigkeit des Radars, Witterungseinflüsse sowie Staub und Schmutz in der Luft zu ignorieren, machen es zu einer idealen Lösung für Bahnhöfe.

Scharfe Kanten und flache Oberflächen, die in einem bestimmten Winkel angebracht sind, können wie Spiegel wirken, die Radarsignale ablenken und verhindern, dass ein Radarsystem genaue Informationen empfängt. Um eine zuverlässige Objekterkennung zu gewährleisten, kann ein Radarsensor mit einem weiten Abstrahlwinkel große Flächen überwachen und abgerundete Oberflächen und schräge Objekte zuverlässig erkennen.

In einem aktiven Tagebau gibt es mobile und stationäre Ausrüstungen in allen Formen und Größen. Leistungsstarke Lastkraftwagen transportieren sowohl Bergbau- als auch Abfallmaterial, und durch ihre enorme Größe entstehen zahlreiche tote Winkel rund um das Fahrzeug. Da es kaum Spielraum für Fehler gibt, ist die Kollisionsvermeidung der Schlüssel zu einem effizienten Betrieb. Die Außenumgebung stellt weitere Herausforderungen an die Sensorik, wie Wind, Regen und Schnee sowie Schmutz und Staub, die durch den Bergbau aufgewirbelt werden.

Weitwinkelradarsensoren wie der Q130R und der QT50R können an der Vorder- und Rückseite von Lastkraftwagen als primäre Komponente in Kollisionsvermeidungssystemen eingesetzt werden. Sie ignorieren nicht nur die Witterungsbedingungen der Umgebung, sondern können auch so konfiguriert werden, dass sie Objekte in toten Winkeln erfassen, unabhängig von Form, Größe, Farbe, Material oder Oberflächenbeschaffenheit des Objekts. Durch den Anschluss eines Q130R oder QT50R an LED-Anzeigelampen kann der Lkw-Fahrer schnell erkennen, wann er den toten Winkel überprüfen und das Fahrzeug abbremsen oder anhalten muss, um das Risiko eines potenziell kostspieligen Zusammenstoßes zu verringern.