Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Radar zum Erkennen von 50cm großen Objekten in 1000-2000m Entfernung


von Rol (Gast)


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Hallo,

für ein ornithologisches Forschungsprojekt würde ich gern 
Flugaktivitäten von Vögeln (größere Arten wie Bussard, Habicht) erfassen 
und aufzeichnen. Es kommt dabei nicht auf besonders große Genauigkeit 
von Position und Höhe an. Bislang wurde das durch einfaches beobachten 
und einzeichnen der geschätzten Flugroute auf einer Karte gemacht. Ich 
überlege nun, ob man das nicht mittels Radar machen könnte.

Kann mir jemand einen Tipp geben, wo man nach entsprechenden 
Radarsensoren bzw. -modulen recherchieren kann? Es muss nicht im 
absoluten low cost Bereich sein, aber sollte auch keine 100k EU kosten. 
Evtl. könnte man einen Radar aus dem Sportboot Bereich verwenden. Ich 
weiß nur nicht, ob ich da so einfach an „Rohdaten“ komme. Bei den 
einschlägigen Marine Shops werden natürlich nur komplette Systeme 
angeboten. Ich brauche aber Rohdaten die ich in einer selbst zu 
schreibenden Software weiter verarbeiten kann. Ich könnte mir z.B. 
vorstellen neben Entfernung, Höhe und Peilung (also in welchen Winkel 
sich das Objekt befindet) anhand der Radarsignatur durch ein neuronales 
Netz auch die Vogelart zu bestimmen (zumindest eine Wahrscheinlichkeit).
Das System sollte mindestens 1000m (besser 1,5-2km) erfassen können.

Danke und MfG
Rol

: Verschoben durch User
von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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Warum Radar und nicht Optik?

von René H. (Gast)


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Rufus Τ. F. schrieb:
> Warum Radar und nicht Optik?

Ich vermute mal, Optik ist sehr schwierig zu verarbeiten. Radar eher 
nicht.

Wie gesagt, bloss eine Vermutung.

Grüsse,
René

von physiker (Gast)


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Also mal schnell gesucht findet einige vergangene und aktuelle Vorhaben 
zur Untersuchung von Migrationsverhalten (auch mit Geschwindigkeiten, 
etc):
https://www.vogelwarte.ch/en/projects/bird-migration/radar-ornithology-project
http://www.enram.eu/

Wie wäre es mit
https://www.jstor.org/stable/55684
" Flight Tracks and Speeds of Antarctic and Atlantic Seabirds: Radar and 
Optical Measurements "

https://www.vogelwarte.ch/en/projects/bird-migration/bird-radar-birdscan-mr1

Oder mit Mikrophonen:
https://www.wired.com/2009/03/birdmonitors/

von Michael W. (dbru61)


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Du möchstest also auf rund eine sm ein fliegendes Ziel mit einer 
Radarrückstrahlfläche kleiner als die eines anfliegenden FK's erfassen?

Das wird m.M.n. mit Hobbymitteln nichts. Auch nicht mit 
Sportboot-Radars.

Grüße

Michael

: Bearbeitet durch User
von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Ich glaube das kannst Du als Heimprojekt vergessen.

Die Radar-Rückstrahlfläche eines Vogels ist abhängig von seiner Fluglage 
verdammt gering. Ein Mensch auf 1,5km ist ja schon ein verdammt kleines 
Ziel, und der hat keine gute Aerodynamik.

Sprich damit man sowas kleines erkennt, muß man mit einer hohen 
Pulsleistung arbeiten, damit genug zum Empfänger zurückkommt. 
Militärische Radar-Anlagen verwenden Pulsleistungen von einigen 100kW 
bis in den Megawatt-Bereich. Ich weiß nicht, ob Du an deren 
Empfindlichkeit herankommst und die meisten dieser Geräte sind in der 
Entferungsbestimmung auch nicht soooo sonderlich präzise (vielleicht 
100m, um ein Flugzeug anzugreifen reicht das bzw. eine radargelenkte 
Rakete braucht zur Annäherung an das beleuchtete Ziel nicht mal die 
Entfernung, die Richtung reicht).

Zu guter Letzt bliebe auch noch die Genehmigung zum Betrieb eines so 
starken Pulssenders. Viel Glück!

Noch etwas Literatur: http://www.radartutorial.eu/

Beitrag #5727035 wurde von einem Moderator gelöscht.
von MaWin (Gast)


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Wenn du deine Vögel in Alufolie einwickelst wird es einfacher, aber so 
ganz ohne Metall sind das Stealth-Vögel, eher radaruntauglich.

von georg (Gast)


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Rol schrieb:
> anhand der Radarsignatur durch ein neuronales
> Netz auch die Vogelart zu bestimmen

Um Vögel in der Entfernung zu erfassen müsstest du sie sowieso mit 
Transponderchips versehen. Dann kannst du auch gleich Art, Geschlecht 
und Alter mitcodieren.

Georg

von N.L. (Gast)


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Michael W. schrieb:
> Du möchstest also auf rund eine sm ein fliegendes Ziel mit einer
> Radarrückstrahlfläche kleiner als die eines anfliegenden FK's erfassen?

Eingangs genannte Greifvögel können bekanntlich mühelos schwere
Beute wegtragen. Da kann man ihnen auch einen kleinen Radarreflektor
an die Füsse hängen:

https://www.amazon.com/NAUTOS-27015-REFLECTOR-OCTAHEDRAL-PLASTIMO/dp/B017DKL59Y/ref=sr_1_11?ie=UTF8&qid=1549551876&sr=8-11&keywords=radar+reflector

> Das wird m.M.n. mit Hobbymitteln nichts. Auch nicht mit
> Sportboot-Radars.

Mit einem (militärischen) Gefechtsfeldradar könnte es sicherlich
funktionieren. Denn Preis hierfür will der TO aber nicht wirklich
wissen. :-D

von Affenadler (Gast)


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von Der Zahn der Zeit (Gast)


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Ich habe mal eine optisch Lösung überschlagen:

Nehmen wir eine 4k-Kamera an. Außerdem: Das Objekt soll in 1000 m 
Entfernung mind. 4 Pixel groß sein. 50 cm = 4 Pixel -> 4000 Pixel = 1000 
* 50 cm = 500 m Sichtbereich. Das ist schon eher ein Weitwinkelobjektiv. 
Eine Plausibilitätsüberprüfung, ob der kleine Fleck, den man da sieht, 
ein Insekt in der Nähe oder ein großer Vogel in der Entfernung sein 
könnte, dürfte nicht schwer sein. Und mit zwei Kameras das ganze 
stereoskopisch zum machen, dürfte schnell und billig zu präzisen und 
zuverlässigen Ergebnissen führen. Wenn das Wetter mitspielt... (und Tag 
ist)

DZDZ

von Libary (Gast)


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Hi,
N.L. schrieb:
> Denn Preis hierfür will der TO aber nicht wirklich
> wissen. :-D

woher willst du das wissen?

Ich würde mich mal in Israel erkundigen, die sind Pioniere beim 
Vogelradar.
Die Schweizer haben schon in den 1960er Jahren ihr Superfledermaus-Radar 
umgebaut.
Link 
https://www.ala-schweiz.ch/images/stories/pdf/ob/2012_109/OrnitholBeob_2012_109_157_Bruderer.pdf

Grüße

von FleiLeikAnIgel (Gast)


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von Clemens S. (zoggl)


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hy,

schau mal da hin, da sind einige Vorschläge:

https://www.nature.com/articles/s41598-018-35880-9 und auch einige 
weiterführende Links

von Hans (Gast)


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Die machen das doch auch. Warum soll das nicht gehen?
http://www.swiss-birdradar.com/home.html

von Georg S. Ohm (Gast)


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René H. schrieb:
> Ich vermute mal, Optik ist sehr schwierig zu verarbeiten. Radar eher
> nicht.

Ich würde das Gegenteil behaupten. Bildverarbeitung a la OpenCV ist 
meiner Meinung nach sogar sehr einsteigerfreundlich.

von abc.def (Gast)


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https://www.intenta.de/de/software-engineering/beispielprojekte.html
Kapitel:
Vogelschwarm-Frühwarnsystem für den Flughafen in Frankfurt

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Die Vogelschwarm-Erkennung dürfte auf Dopplerradar beruhen, da muss man 
nur Bewegungen erfassen.

Die meisten Radarbeobachtungen erfolgen sicher mit am Tier angebrachten 
Reflektoren. Es gibt sogar Bienenradar, da hat man der Biene eine kleine 
Antenne und ein Halbleiterbauteil aufgeklebt. Diese Diode (vermutlich) 
erzeugt aus dem eintreffenden Radarsignal harmonische Verzerrungen, die 
man leichter erfassen kann als die reflektierte Grundschwingung, wenn 
ich noch recht weiß. Ich meine dazu gab es hier einen Thread.

Beitrag "Bienen tracken? Unmöglich, oder?"
Beitrag "Re: Wie funktionieren Peilsender für Vögel"

"Der   Transponder   besteht   aus   einem   Silberdraht,   welcher   in 
der   Mitte   zu   einer   Drosselspule   gebogen   ist,   in   welche 
ei-ne Schottky   Low   Barrier   Diodegel ̈otet   wird.   Die   Länge 
der  beiden  Silberstäbchen  des  Dipols  beträgt  jeweils  10mm.[B. 
Fischer, W. Haaß 2007]  Das  Primärsignal  wird  mit  der  Frequenz f1= 
9,4GHz ausgesandt, vom Transponder als 2. harmonischen Frequenz f2= 
18,8GHz zurückgeworfen und von der Sekundärantenne empfangen."
http://www.inf.fu-berlin.de/inst/ag-ki/rojas_home/documents/Betreute_Arbeiten/Bachelorarbeit-Reiter.pdf
Seite 6

: Bearbeitet durch User
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