Plancksches Gesetz
 

 Reichweite

Eine sehr häufig gestellte Frage in der Infrarottechnik ist die nach der Reichweite eines bestimmten Wärmebildgerätes oder Zielsuchkopfes.
Im Hinblick auf die Anwendung dieser Geräte ist diese Frage natürlich sehr wichtig.

In den vorangegangenen Abschnitten findet sich die ebenso einfache wie unbefriedigende Antwort:

Die Reichweite eines IR-Sensors liegt zwischen Null und unendlich!

Eine ebenso zutreffende Antwort wäre: Das kommt darauf an ...!

Worauf kommt es an?

Der Grund für jede Signaturoptimierung ist doch, die Detektionsreichweite zu verringern, weil die Reichweite von der Signatur des Objekts abhängt!

Wenn das Ziel die Sonne ist, hat man - an einem sonnigen Tag - eine sehr, sehr große Reichweite (und wird in aller Regel den Sensor sogar noch übersteuern). Bei Regen oder starker Bewölkung hingegen erzielt man diese Reichweite nicht. Der zweite Punkt, auf den es ankommt, sind also die Umweltbedingungen.

Als drittes beeinflussen natürlich Spektralbereich und Empfindlichkeit - genauer der Verlauf der Empfindlichkeit über der Wellenlänge, was der Sensor detektiert.

Weil die Zusammenhänge so sind, ist es auch sehr schwer, zum Beispiel die Qualität von Wärmebildgeräten als Zahl anzugeben, oder verbindliche Bedrohungsreichweiten für Zielsuchköpfe zu bestimmen!

Für den Bereich der Wärmebildgeräte hat man inzwischen Verfahren entwickelt, die es zumindest erlauben, Wärmebildgeräte untereinander zu vergleichen, indem man eine nominale Reichweite ermittelt. Eines davon ist das Thermische Reichweiten Modell TRM3, das von FGAN FfO, heute FGAN FOM, entwickelt wurde. (Siehe dazu [11].)
Aus den nun mehrfach erläuterten Gründen entspricht eine solche nominale Reichweite in der Regel nicht der Reichweite, die in einer gegebenen Situation (Zielstrahlung, Hintergrund, Wetter, ...) erreicht wird, sie erlaubt aber einen Vergleich mehrerer Wärmebildgeräte untereinander. Dies geschieht auf der Grundlage eines Balkenmusters, wie es in folgender Abbildung gezeigt ist:

Balkenmuster für TRM3

Als Maß für die Leistungsfähigkeit eines Wärmebildgerätes bestimmt man die kleinste Temperaturdifferenz, um die sich die vier Balken von ihrem Hintergrund unterscheiden müssen, damit ein geübter Bediener sie im Wärmebild noch erkennen kann.

Zu den Reichweiten von Flugkörpern gegen eine Fregatte wurde im Abschnitt Signaturoptimierung schon eine Modellrechnung bildhaft dargestellt.

Für alles andere, jede genauere Berechnung - das soll das Lernziel dieses Kapitels hier sein - braucht man genaue Angaben zum Ziel, zum Sensor und zu den Umweltparametern!




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