Lexikon: FMCW (Frequenzmoduliertes Dauerstrichradar)

FMCW (Frequency-Modulated Continuous Wave) Radar ist eine fortschrittliche Radartechnologie, bei der kontinuierlich ein Signal ausgesendet wird, dessen Frequenz sich zeitlich ändert (moduliert wird). Das grundlegende Prinzip basiert auf der Messung des Frequenzunterschieds, der sogenannten Beat-Frequenz, zwischen dem gesendeten und dem vom Ziel reflektierten Signal. Diese Beat-Frequenz ist direkt proportional zur Entfernung des Ziels. Durch die zusätzliche Analyse der Doppler-Verschiebung kann auch die Geschwindigkeit des Ziels präzise bestimmt werden. Die Modulation des Sendesignals erfolgt oft in einem Sägezahn- oder Dreiecksmuster. Das empfangene Echosignal wird mit dem aktuell gesendeten Signal gemischt, wodurch ein niederfrequentes Beat-Signal entsteht, das einfach digitalisiert werden kann, was Hardwareaufwand und Kosten reduziert. Aus dem verarbeiteten Signal können Entfernung, Geschwindigkeit, Bewegungsrichtung und mittels digitaler Strahlformung auch Winkelinformationen abgeleitet werden. FMCW-Radare, die häufig Frequenzbänder wie 24 GHz und 77 GHz nutzen, können eine sehr hohe Entfernungsauflösung von wenigen Zentimetern erreichen.

Hikvision integriert FMCW-Radartechnologie umfassend in seine Sicherheitslösungen, oft in Kombination mit Videoüberwachung, um eine mehrdimensionale Wahrnehmung von Sicherheitsbedrohungen zu ermöglichen. Ein wesentlicher Vorteil ist die Allwettertauglichkeit: Im Gegensatz zu optischen Kameras arbeiten Radarsysteme zuverlässig unter schwierigen Umgebungsbedingungen wie Regen, Nebel, Schnee oder völliger Dunkelheit. Sie ermöglichen eine hochpräzise Erfassung von Position, Geschwindigkeit und Entfernung von Objekten und können mehrere Ziele gleichzeitig verfolgen (z.B. bis zu 64 Ziele). Durch den Einsatz intelligenter Analysealgorithmen und Deep Learning, ein Kernmerkmal der AcuSense-Technologie, wird die Fehlalarmrate signifikant reduziert, da das System lernt, zwischen echten Bedrohungen (Menschen, Fahrzeuge) und irrelevanten Bewegungen (Tiere, Bäume) zu unterscheiden. Hikvision bietet spezifische Lösungen wie die patentierte Radar-PTZ-Kopplung, bei der ein Radar eine Bewegung erkennt und eine PTZ-Kamera automatisch auf das Ziel ausrichtet und es verfolgt. Millimeterwellen-Radar wird auch in ANPR-Kameras zur verbesserten Kennzeichenerkennung und in Trigger-Radaren für Parkschranken eingesetzt. Hinsichtlich des Datenschutzes bieten Radare den Vorteil, keine detaillierten visuellen Bilder aufzuzeichnen, was den Schutz der visuellen Privatsphäre im Sinne der DSGVO unterstützt.

Die primären Anwendungsbereiche für FMCW-Radar in der Sicherheitstechnik umfassen den Perimeterschutz und die Intrusionserkennung, insbesondere für große, offene Areale wie Häfen, Flughäfen, Industrieanlagen, Kraftwerke, Ölfelder und andere kritische Infrastrukturen. Hikvision Radarsysteme, verfügbar in Modellen mit Reichweiten von beispielsweise 60m bis über 1km, sind für den Außeneinsatz konzipiert und weisen hohe Schutzarten (z.B. IP67, IK10) auf. Sie können die genaue Position und den Bewegungspfad von Eindringlingen auch unter widrigsten Bedingungen erfassen und ermöglichen die Einrichtung von bis zu 16 Erkennungszonen und 4 Warnlinien pro Radar. Die Technologie ist ebenfalls relevant für Verkehrsmanagement, industrielle Automatisierung und sogar für Smart-Home-Anwendungen zur Anwesenheitserkennung, was ihre Vielseitigkeit unterstreicht.