Версия для слабовидящих
Лазер повысил точность радара Печать Email
Новости науки
24.03.2014
Роль радаров в современной жизни не нуждается в комментариях. Зато они (комментарии) нужны, чтобы понять перспективы таких устройств: скажем, для беспилотных автомобилей более всего важны системы видения окружающих машин, препятствий и пешеходов. Радары с трудом справляются с этими задачами в одиночку: они не слишком точно определяют скорость, сбиваются в сложных метеоусловиях и т. д.

Испытания нового радара прошли в аэропорту около Пизы (Италия). (Иллюстрация National Laboratory of Photonic Networks / Inter-university National Consortium for Telecommunications.)


Чтобы улучшить ситуацию, неплохо бы научиться управлять параметрами излучения радаров программно, а не «железно», что позволило бы такой системе быстро менять используемый сигнал. Кроме того, это избавило бы радар от целого ряда компонентов, сделав его много миниатюрнее и дешевле. И тогда он мог бы заменить лидар «гуглоприуса», который на экспериментальных авто интернет-корпорации стоит в два раз больше, чем само шасси от Prius.

Группа исследователей во главе с Антонеллой Богони (Antonella Bogoni) из Национального межуниверситетского консорциума телерадиокоммуникаций в Пизе (Италия) попыталась создать прототип искомого полностью цифрового радара. Если он замечает интересующий его объект, управляющее ПО быстро меняет параметры волн, излучаемых системой, чтобы получить детальную информацию именно об этом объекте.

Современные электронные радарные приёмопередатчики способны создавать цифровые по своей природе сигналы, затем прогоняемые через аналогово-цифровые преобразователи и на приёме, и при отправке на частоте от 2 ГГц и ниже.

Очевидно, разрешение, способное потягаться с лидарами, требует перехода к более высоким частотам, но для этого сигналы надо пропустить через повышающий преобразователь, а на приём — провести через понижающий преобразователь. Само собой, этот многоступенчатый процесс порождает шум, в частности дрожание импульсов синхронизации, что ограничивает разрешающую способность устройства.

Во избежание этого излучающая система рассматриваемого радара использует ПО для выбора двух резонансных оптических частот в лазере с синхронизацией мод. Затем лазер выстреливает по фотодиодному сенсору. В итоге сенсор напрямую генерирует сигнал с частотой до 40 ГГц без повышающего преобразования. И поскольку используемый в схеме лазер наделён синхронизацией мод, то шума при этом чрезвычайно мало. Дрожание фаз, по словам авторов прототипа, в 10 раз ниже, чем у лучших современных аналогов, использующих преобразование.

Испытания новой системы прошли в международном аэропорту Пизы. Удалось отслеживать самолеты с 5,5 км с радиальной скоростью в 95 км/ч и скоростью горизонтального полёта примерно 400 км/ч. По словам разработчиков, были продемонстрированы настолько многообещающие показатели, что они уже занимаются коммерциализацией системы.

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Nature.

Подготовлено по материалам IEEE Spectrum.

Источник - http://compulenta.computerra.ru/tehnika/devices/10012142/

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта