Geoscience Reference
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Abb. 5.122  Messprinzip der
Radar-Geschwindigkeitsmes-
sung nach dem Doppler-Prin-
zip. (Felder u. Siedschlag
2004 )
Φ
λ
λ '
V
f 1 mit der durch die Wasseroberfläche reflektierten Frequenz f 2 kann die lokale
Fließgeschwindigkeit ermittelt werden zu
(5.78)
v =
f · k / 2cos α
mit
v = Fließgeschwindigkeit an der Wasseroberfläche
k = Systemkonstante
Δ f = Differenzfrequenz ( f 1 f 2 )
λ = ausgesendete Wellenlänge
λ ′ = reflektierte Wellenlänge
α
= Abstrahlwinkel.
Mit dem Radar-Doppler-Verfahren kann somit auch die Geschwindigkeit sich be-
wegender Strukturen an der Wasseroberfläche gemessen werden. Unter der Annah-
me, dass sich diese Strukturen ebenso schnell wie das Wasser bewegen, lässt sich
so aus der Doppler-Frequenz die Fließgeschwindigkeit an der Wasseroberfläche be-
rechnen (Abb. 5.122 ). Erfasst wird dabei eine Fläche, deren Größe von der Entfer-
nung und dem Neigungswinkel des Sensors zur reflektierenden Wasseroberfläche
abhängt.
Alle heute im praktischen Einsatz befindlichen Geschwindigkeitsradargerä-
te arbeiten nach dem Pulsverfahren (s. Kap. 4.5.6) mit einer Messfrequenz von
24 1 / 8 GHz; der Abstrahlwinkel α variiert bei den verschiedenen Herstellern zwi-
schen 5° und 12°, je nach verwendeter Hornantenne. Die Radarsensoren werden,
wie Abb. 5.122 verdeutlicht, im Gegensatz zur Radar-Wasserstandsmessung schräg
auf die Wasseroberfläche gerichtet. Die Montagewinkel Φ variieren zwischen 30°
und 60°.
Ein digitaler Signal-Prozessor (DSP), der in Echtzeit eine Spektralanalyse
durchführt, berechnet die mittlere Strömungsgeschwindigkeit im Messvolumen.
Das Ergebnis steht dem Nutzer sowohl als Geschwindigkeitsmesswert als auch als
Spektrum zur Verfügung. Das Spektrum ist ein nützliches Hilfsmittel zur Bewer-
tung der messstellenspezifischen, hydraulischen Gegebenheiten am Messort. Ein
 
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