Radar

US-Forscher können durch Wände schauen

US-Soldaten können sich künftig aus der Entfernung ein Bild darüber machen, was in einem Gebäude vorgeht: Forscher aus den USA haben ein Radarsystem entwickelt, das einen Blick durch Wände ermöglicht.

Artikel veröffentlicht am 19. Oktober 2011, 16:33 Uhr, Werner Pluta

Transparenz: Mobiles Radar sieht, wer im Haus ist. (Bild: MIT/Screenshot: Golem.de)

Durch die Wände sehen können Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT): Sie haben ein radarbasiertes System entwickelt, das es ermöglicht, in ein Gebäude zu schauen, ohne dieses zu betreten. Entwickelt wurde das System für das Militär.

Das System, das die Forscher in dem Tagungsband Proceedings of the IEEE International Symposium on Phased Array Systems and Technology vorgestellt haben, besteht aus Computerausrüstung und 21 Antennen, die auf einem Handwagen montiert sind, damit das Radar mobil ist. Die Antennen sind in zwei Reihen angeordnet. In der unteren sind 13 Antennen zum Aussenden eines Signals, in der oberen acht, die das zurückkommende Signal auffangen.

Blick von oben

Das Signal geht durch die Wand, trifft auf einen Menschen und wird reflektiert. Auf dem Bildschirm wird dann ein Video ausgegeben, das aus der Vogelperspektive zeigt, was in dem Gebäude vorgeht. Dabei handelt es sich weniger um ein klares Bild, sondern eher um Punktwolken, in denen Menschen als rote Punkte erscheinen.

Das System zeigt nur bewegliche Objekte an, also Menschen, aber keine Einrichtungsgegenstände. Das liegt an der Art und Weise, wie die Bilder erzeugt werden: Das System vergleicht jedes Bild mit dem davor und zeigt an, was sich gegenüber diesem geändert hat. Einen Menschen aber wird es auf jeden Fall erkennen, da das System schon auch die geringste Bewegung ausmachen kann.

Wellen im S-Band

Die Forscher setzen Wellen aus dem S-Band mit einer Frequenz von 2 bis 4 GHz ein. Wellen mit größeren Wellenlängen kämen zwar besser durch eine Wand, erklärt Projektleiter Gregory Charvat. Um diese aufzufangen, bedürfe es aber einer deutlichen größeren Empfangsanlage, was wiederum dem Konzept der Mobilität widerspräche. Das Radargerät ist etwa 2,60 Meter lang.

Das Signal verliert stark, wenn es die Mauer durchdringt. Beim Auftreffen absorbiert sie über 99 Prozent der Energie des Signals. Das Gleiche passiert noch einmal, wenn das reflektierte Signal die Mauer durchquert. Am Ende hat das Signal nur noch 0,0025 Prozent seiner ursprünglichen Stärke. Das sei aber nicht die größte Schwierigkeit, erklärte Projektleiter Gregory Charvat. Mit einem Signalverstärker, der günstig zu haben sei, lasse sich das in den Griff bekommen.

Bilder in Echtzeit

Problematischer sei gewesen, das System so zu gestalten, dass damit Bilder aus größerer Entfernung in Echtzeit aufgenommen werden könnten. Im einem Gefecht sei nicht nur alle 20 Minuten ein Bild gewollt, für das das Gerät dann auch noch direkt neben der betreffenden Mauer positioniert werden müsse. Die MIT-Forscher haben es aus einer Entfernung von 6 Metern getestet. Möglich sei aber auch, das System bis zu 18 Meter vom Gebäude einzusetzen. Es liefert Bilder in Echtzeit mit einer Bildrate von 10,8 Frames pro Sekunde.

Das Radar zum Durch-die-Wände-Schauen ist für das Militär gedacht. Es soll Soldaten helfen, Gegner in Häusern zu orten. Die Defense Advanced Research Projects Agency (Darpa) hat vor einiger Zeit die Entwicklung eines solchen Systems in Auftrag gegeben. Die Forschungsagentur des US-Verteidigungsministeriums hat 2008 zudem die Entwicklung eines Systems in Auftrag gegeben, das eine andere Technik als Radar verwendet, um Mauern zu durchdringen.