Die Modernisierung der Luft- und Raumfahrt sowie der Verteidigungsindustrie bezeichnet die rasante Innovation von Verteidigungstechnologien, die höhere Leistung und verbesserte Fähigkeiten ermöglichen. Diese Modernisierung schreitet in einem beispiellosen Tempo voran, angetrieben durch die Notwendigkeit, sich wandelnden Bedrohungen in umkämpften und stark frequentierten Umgebungen zu begegnen. Luft- und Raumfahrtprogramme sowie die Verteidigungsindustrie nutzen zunehmend kommerzielle Technologien wie 5G , KI, cloudbasierte Simulationen und modulare, offene Architekturen, um mit den schnellen Innovationszyklen und Budgetbeschränkungen Schritt zu halten. Diese Konvergenz von Verteidigungs- und kommerziellen Ökosystemen ermöglicht skalierbare, softwaredefinierte Lösungen, die Interoperabilität, schnellere Upgrades und realitätsnahe Missionen unterstützen. Von volldigitalen Phased-Array-Radarsystemen und kognitiven Radarsystemen bis hin zu spektrumsbewussten autonomen Systemen und sicheren Satellitennetzwerken – Modernisierungsstrategien priorisieren heute Anpassungsfähigkeit, Resilienz und Kosteneffizienz. Durch die Integration bewährter kommerzieller Fortschritte in militärische Plattformen können Verteidigungsorganisationen Entwicklungszeiten verkürzen, die Einsatzbereitschaft erhöhen und die technologische Überlegenheit in einer Ära sichern, in der Agilität und Zusammenarbeit strategische Imperative sind.

Als führender Anbieter von Testtechnologien für den zivilen und militärischen Bereich spielt Keysight eine Vorreiterrolle bei der Modernisierung der Verteidigungsindustrie. Keysight stellt der Verteidigungsindustrie schnell handelsübliche Testlösungen (COTS) zur Verfügung, um den sich rasch entwickelnden Anforderungen an Verteidigungsökosysteme und -umgebungen gerecht zu werden.

Der Begriff „Elektronische Kampfführung“ (EK) bezeichnet die Nutzung des elektromagnetischen Spektrums durch die Verteidigungsindustrie. Die Methoden zur Durchsetzung ihrer Fähigkeiten im elektromagnetischen Spektrum entwickeln sich stetig weiter und setzen militärisches Personal und Material potenziellen Bedrohungen aus. EK-Systeme müssen in diesem anspruchsvollen Umfeld gegnerische Bedrohungen antizipieren und Gegenmaßnahmen generieren. Daher müssen Bedrohungssimulationstechnologien realistische Umgebungen im elektromagnetischen Spektrum nachbilden können, um die Leistungsfähigkeit von EK-Systemen zu validieren und potenzielle Risiken zu identifizieren.

Die Prüfung von Systemen und Komponenten der elektronischen Kampfführung (EW) umfasst die Bewertung von Systemen und Komponenten, die elektromagnetische Signale in militärischen Umgebungen erkennen, abwehren oder nutzen. Sie erfordert die Simulation realistischer Bedrohungsszenarien mithilfe fortschrittlicher Signalgenerierung, Echtzeitanalyse und synchronisierter Hardware-/Softwareplattformen, um die Leistungsfähigkeit bei der Bedrohungserkennung, der Störung von Kommunikationsverbindungen und der Integration zwischen Luft-, See- und Landplattformen zu validieren.

Elektronische Kriegsführung von Keysight Advanced Die Simulationsplattform ( EWASP ) unterstützt dies durch die Bereitstellung skalierbarer, anpassungsfähiger Testumgebungen für Verteidigungsanwendungen, einschließlich Training, Umprogrammierung und Forschung & Entwicklung. Ziel ist es, Einsatzbereitschaft und Überlegenheit in dynamischen elektronischen Bedrohungslandschaften zu gewährleisten.

Radar (Radio Detection and Ranging) nutzt Hochfrequenz- oder Mikrowellensender und -empfänger, um Entfernung, Winkel und Geschwindigkeit verschiedenster Objekte zu bestimmen, darunter Flugzeuge, Schiffe, Raumfahrzeuge, Lenkflugkörper, Kraftfahrzeuge, Wetterformationen und sogar Gelände. Radar erfasst entfernte Objekte, indem es elektromagnetische Energie von einer Antenne aussendet. Die Hochfrequenz- oder Mikrowellenwellen breiten sich im Raum aus, und ein Teil dieser Energie wird reflektiert, wenn sie auf ein Objekt treffen. Radarsysteme messen diese reflektierte Energie, um Faktoren wie die Entfernung oder die Geschwindigkeit des Objekts zu ermitteln.

Die Radartechnik im Verteidigungsbereich durchläuft einen grundlegenden Architekturwandel, da die Einführung volldigitaler Phased-Array-Radare in verschiedenen Programmen beschleunigt wird. Der Abschied vom traditionellen analogen Beamforming ermöglicht um Größenordnungen verbesserte Agilität, Bandbreite und die gleichzeitige Durchführung mehrerer Missionen. Dieser Wandel wird durch die Notwendigkeit vorangetrieben, Bedrohungen mit geringem Radarquerschnitt (RCS) und hoher Manövrierfähigkeit in zunehmend umkämpften und stark frequentierten Umgebungen zu erkennen und zu verfolgen.

Gleichzeitig konvergieren Radar- und elektronische Kampfführungsarchitekturen zunehmend. Moderne Systeme integrieren Sensorik, Störsender, Kommunikationssysteme und Spektrumanalyse immer stärker in eine einheitliche digitale Infrastruktur. Dies verändert die Art und Weise, wie führende Rüstungsunternehmen ihre Plattformen der nächsten Generation konzipieren, und stellt neue Anforderungen an Systemintegration, Synchronisierung und digitale Kalibrierungsprozesse.

Mit Blick auf die Zukunft bereitet sich die Branche auf ein Jahrzehnt beispielloser Radarkomplexität vor, in dem softwaredefinierte Architekturen, skalierbare digitale Kacheln und heterogene Verarbeitung in den Bereichen Luft, Land, See und Weltraum zur Norm werden.

Satellitentests umfassen eine Vielzahl von Verfahren zur Messung von Leistung, Zuverlässigkeit und Sicherheit von Satelliten während des gesamten Entwicklungs-, Fertigungs- und Startprozesses. Satelliten, insbesondere in der erdnahen Umlaufbahn (LEO), unterstützen zunehmend komplexe Anwendungsfälle wie Direktempfang (DTH) und Sensorik unter den extremen Bedingungen des Weltraums. Angesichts von Strahlung, Temperaturschwankungen und mechanischen Belastungen während des Starts tragen Tests dazu bei, Kommunikationsverbindungen, Datenverarbeitung und Nutzlastleistung zu validieren, um kostspielige Missionsausfälle zu vermeiden und die Satellitenleistung sicherzustellen. Keysight unterstützt Sie dabei, die Entwicklung, die Tests und die Fertigung von Raumfahrt- und Satellitenprojekten zu beschleunigen und gleichzeitig höchste Servicequalität zu gewährleisten.

Moderne Radar- und Kommunikationssysteme nutzen Phased-Array-Antennen für wichtige Funktionen wie Beamforming und Beam Steering. Beamforming bietet zahlreiche Vorteile für drahtlose Kommunikationsverbindungen, darunter geringere Interferenzen, größere Reichweite, erweiterte Dienste und verbesserte Sicherheit. Die Phased-Array-Antenne steuert das Beam Steering durch Algorithmen, die die unabhängige Phase und Amplitude jedes Antennenelements anpassen. Die Phasensteuerung zwischen den Elementen lenkt den Strahl in eine bestimmte Richtung, während die Amplitudensteuerung das Strahlmuster formt und Nebenkeulen reduziert. Moderne Phased-Array-Antennen arbeiten mit elektronischem Beam Steering, weshalb sie häufig auch als elektronisch gesteuerte Arrays (ESAs) bezeichnet werden. Architekturen wie die aktive ESA (AESA) nutzen fortschrittliche Materialien wie Galliumnitrid (GaN), um eine höhere Leistung beim Beamforming und Beam Steering für moderne Radarsysteme zu erzielen. Keysight bietet Lösungen für alle Phasen der Radarsystementwicklung – von der Konzeption über die Installation bis hin zur Verifizierung.

Für die Prüfung von Phased-Array-Antennen mit hochpräziser Kalibrierung sind sphärische Antennendiagrammmessungen erforderlich. Ein einziger Testaufbau, bestehend aus einem Vektornetzwerkanalysator (VNA), einem Vektorsignalgenerator (VSG), einem kompakten Antennenmessplatz (CATR) und verschiedenen Gerätesoftwareanwendungen, ermöglicht ein breites Messspektrum und vereinfacht gleichzeitig die Kalibrierung und den Testaufbau. Der VSG liefert das benötigte breitbandig modulierte Signal mit hohen Trägerfrequenzen, während eine digitale Hochgeschwindigkeits-Steuerschnittstelle mit dem Phased Array verbunden ist. Der SCPI-Parser (Standard Commands for Programmable Instruments) integriert die Beamforming-Schaltung in das Testsystem.

In Kombination mit CATR- und Hardware-in-the-Loop-Testmethoden bietet der VNA durch Vektorfehlerkorrektur und fortschrittliche Kalibrierungsverfahren die erforderliche Messgenauigkeit. VNA-Softwareanwendungen ermöglichen die Messung von Verstärkungskompression, Verstärkung über Rauschtemperatur (G/T) und geringer Restfehlervektormagnitude (EVM). Diese Messungen sind für eine schnelle und genaue AESA-Kalibrierung und die Validierung der Beamforming-Performance unerlässlich.