Delfinlaute inspirieren Forscher zu neuem Radar-Verfahren

Inspiriert von Delfinlauten haben Forscher ein neues Radar-Verfahren entwickelt. Elektronische Schaltkreise können damit von anderen metallischen Gegenständen unterschieden werden, berichten sie in den «Proceedings A» der britischen Royal Society.

Delfinlaute inspirieren Forscher zu neuem Radar-Verfahren
Daniel Karmann Delfinlaute inspirieren Forscher zu neuem Radar-Verfahren

Verborgene Elektronik könne so sichtbar gemacht werden - beispielsweise solche, die «mit verdeckter Kommunikation, Spionage oder Sprengstoff verbunden ist». Auch zum Aufspüren Verschütteter ließe sich die Technik nutzen.

Als Ausgangspunkt hatten die Wissenschaftler um Timothy Leighton von der Universität von Southampton (Großbritannien) die Unterwasserortung mit Sonar gewählt. Dabei werden Schallwellen ausgesendet und die unterschiedlichen Echos der Gegenstände zu einem sehr einfachen Bild der Unterwasserlandschaft zusammengesetzt. Das klassische System ist jedoch störanfällig: Blasen, die etwa durch Schiffspropeller entstehen, stören das Sonarbild.

Dies konnten die Forscher umgehen, indem sie einen typischen Doppel-Schallimpuls aus den Klicklauten der Delfine verwendeten. Bei diesem Impuls schlägt die Kurve der Schallwelle beispielsweise zuerst nach oben, dann nach unten aus. Bruchteile von Sekunden später folgt ein zweites Signal, das dem ersten gleicht, aber dessen Kurve spiegelverkehrt verläuft: zuerst der Ausschlag nach unten, dann der nach oben. Die Forscher nennen ihr Verfahren «Radar mit doppeltem, invertiertem Impuls» (Twin Inverted Pulse Radar - TWIPR).

Der doppelte Schallimpuls ermögliche es, zwischen linearen und nichtlinearen Echos zu unterscheiden, schreiben die Forscher. Natürliche Gegenstände reflektierten eher linear, menschengemachte eher nichtlinear. Die Forscher testeten ihr beim Sonar erfolgreich angewendetes Verfahren dann beim Radar an einem typischen elektronischen Bauteil wie einem Dipol mit einer Diode, einer Aluminiumplatte und einer rostigen Tischklemme. Die Echobilder unterschieden sich deutlich voneinander, das elektronische Bauteil konnte eindeutig identifiziert werden.

Das Verfahren könne in vielen Bereichen verwendet werden, diskutiert werde etwa die Kennzeichnung von Tieren, heißt es in der Studie. Auch die Ortung und Identifikation verschütteter oder aus anderen Gründen nicht auffindbarer Menschen sei möglich - etwa von Rettungskräften, Skifahrern und Bergleuten. Das elektronische Bauteil, das sich mit dem Radar-Verfahren eindeutig bestimmen lasse, koste weniger als einen Euro und benötige keine Batterie, schreiben die Forscher. Es könne deshalb auch massenhaft als reflektierender Gegenstand eingesetzt werden.

Die Wissenschaftler untersuchten mit zwei Handys als Testobjekten auch die Möglichkeit, mit dem neuen Radarverfahren Verschüttete ohne spezielles Bauteil zu finden. Das Ergebnis: Die Geräte konnten voneinander unterschieden und geortet werden, selbst wenn sie ausgeschaltet und die Akkus leer waren.