Wir unterstützen die NATO Marinestreitkräfte mit wissenschaftlichen Expertisen im Bereich Modellierung, Simulation und Validierung passiver- und aktiver IR-Signatur reduzierender und multispektral wirksamer Maßnahmen an Bordwände und Aufbauten von Marineschiffe (z.B. Radare zur Luftaufklärung). Ein Forschungsbereich ist die numerische Untersuchung zur Reduzierung der Bedrohung von Marineschiffe im infraroten Spektralbereich - NIR (0,7–1,5 µm), SWIR (1,5–2 µm), MWIR (3-5 µm) und LWIR (8-12 µm) - durch IR-Sensor- und IR-Laser geführte Seezielflugkörper. Aufgrund einer höheren Transmission von elektromagnetischen Wellen in der Atmosphäre sind die Spektralbereiche SWIR, MWIR und LWIR für die IR-Tarnung von besonderer Bedeutung ("atmosphärische Fenster", d.h. Spektralbereiche in denen die Atmosphäre eine deutlich höhere Durchlässigkeit aufweist). Mit Hilfe eines Modells1 (Phased-Array Weitbereichsradar SMART-L, Thales Naval Nederland) soll das zeitabhängige Verhalten der spektralen Strahldichte im mittleren IR-Spektralbereich MWIR dargestellt werden. Die IR-Sequenz zeigt einen Tagesgang der zeitabhängigen spektralen Strahldichte von 24h (für eine gemäßigte Klimazone, im Sommer, Start 00.00 Uhr morgens) des Modells im MWIR. Die Flächennormale der Antennenoberfläche in Sende- und Empfangsrichtung ist im Modell nach Süden ausgerichtet. Die Falschfarbendarstellung zeigt die emissive Komponente der IR-Signatur des Radoms in der Weise, wie eine kalibrierte Wärmebildkamera (IR-Kamera) im MWIR die emissive Komponente der thermischen Signatur der Antenne "sehen" und darstellen würde (im Beispiel ohne den für auf See typischen konformen Wasser/Horizont-Hintergrund). Zum Farbverlauf der Simulation: Die blaue Farbe steht für eine geringe spektrale Strahldichte im MWIR, wohingegen die Farben grün, gelb, orange bis hin zu rot für eine stetig ansteigende spektrale Strahldichte stehen. Die IR-Simulation veranschaulicht die Notwendigkeit wissenschaftlicher Untersuchungen an geeigneten Tarnmaterialien bezüglich ihrer elektro-optischen Eigenschaften2 unter Umweltbedingungen, in den aus Sicht einer multispektralen Tarnung relevanten IR Spektralbereichen NIR, SWIR, MWIR und LWIR. Sie zeigt aber auch die Notwendigkeit einer IR-Signaturreduzierung durch geeignete Tarnmaßnahmen an Bordwänden und Aufbauten von Marineschiffe, um deren Einsatzfähigkeit und Leistungsfähigkeit zu erhöhen. Eine auffällige IR-Signatur kann zur Detektion, zur Identifikation und zur Klassifikation eines Zieles führen.

1 Modell des im L-Band arbeitenden rotierenden Weitbereichsradars SMART-L (Thales Naval Nederland) zur Luftaufklärung auf einem Marineschiff (tRot=5s), Modell Diskretisierung 50000 Knoten mittels FVM und FDM, ohne Hintergrundmodell, nur emissive Komponente der spektralen Strahldichte berücksichtigt, d.h. ohne Berücksichtigung der Eigenreflexion (BRDF) sowie der Umgebung, 24h Tagesgang, atm. Transmission berücksichtigt.

2 Zu bestimmen sind: spektraler hemisphärischer Reflexionsgrad und –Emissionsgrad im Bereich 0,4 – 14 µm (hemisphärisch: d.h. sowohl die diffuse wie auch die spekulare Komponente der reflektierten Strahlung werden gemessen), Glanzgrad im VIS und IR, Strahldichtefaktor, BRDF – bidirektionale Reflexionsverteilungsfunktion (der oberen Hemisphäre), Wärmeübergangskoeffizient u.a.

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