Свяжитесь с нами
 

Инновации Радар для дронов

11 сентября 2017 | Автор: admin | Просмотров: 364
Радар с антенной из метаматериала имеет размер чуть больше сотового телефона и производительность, сопоставимую радаров с фазированной антенной решёткой. Но он стоит намного дешевле.
Увы, есть проблемы с идеей использования городских или пригородных беспилотников доставки (товаров). Помимо того, что они пока ещё не узаконены, самая большая техническая проблема в том, что ни у одного из беспилотников доставки, которые сейчас существуют, нет способности «чувствовать и избегать», всяческого рода неприятности в городском воздушном пространстве: другие беспилотники, птицы, опоры электропередачи и провода.
Для навигации и избегания опасностей беспилотники чаще всего пользуются видеокамерами. По крайней мере один тип беспилотник использует оптический локатор. Но для надежного полёта в любых погодных условиях нет ничего лучше, чем радар, который используется на самолётах много лет.
Чтобы быть справедливым, есть много причин, почему робототехники не оборудуют беспилотники радарами. Радары небольшого размера способы обнаруживать крупные объекты на небольших расстояниях, что для беспилотников неприемлемо. Хорошо было бы использовать на беcпилотнике радар с фазированной антенной решёткой (который широко используется вооружёнными силами). Однако радар с фазированной антенной решёткой для беспилотника слишком большой и тяжёлый. И фазированная антенная решётка – очень дорогое удовольствие.
Радар для дронов

Однако ситуация не безвыходная. Недавно стартап компания Echodyne, поддержанный инвесторами, (среди которых Билл Гейтс) объявила, что работает над новым типом радара с размером чуть больше размера сотового телефона. По своей производительности от сравним с радаром, оборудованным фазированной антенной решёткой. Чтобы создать такой радар, Echodyne использовал то, что известно как «метаматериал». Это искусственный «умный материал», в частности спроектированный, чтобы демонстрировать свойства, не существующие в природе. Такие как возможность управлять электромагнитным излучением новыми способами.
Метаматериал – это композитный материал, свойства которого обусловлены не столько свойствами составляющих его элементов, сколько искусственно созданной периодической структурой. Метаматериалы представляют собой искусственно сформированные и особым образом структурированные среды, обладающие электромагнитными или акустическими свойствами, сложно достижимыми технологически, либо не встречающимися в природе. Например, отрицательные по величине значения диэлектрическая или магнитная проницаемость, наличие возможности управления параметрами среды в результате внешних воздействий (метаматериалы с электрически управляемой диэлектрической и магнитной восприимчиваемотями). Метаматериалы синтезируют путём внедрения в исходный природный материал различных периодических структур с самыми разными геометрическими формами, которые модифицируют диэлектрическую восприимчивости исходного материала. В очень грубом приближении, такие внедрения можно рассматривать как искусственно внесенные в исходный материал атомы чрезвычайно больших размеров.
Радар компании использует антенну из метаматериала, которая изменяет ее физическую структуру, чтобы регулировать ее электромагнитный луч. Физическое управлление электромагнитными волнами при помощи метаматериалов – это новое для радара. Но метаматериалы делают подобные вещи в коммуникационных системах.
Недавно компания завершила ряд тестов, которые иллюстрируют, как работает их радар на беспилотнике.

Вот некоторые технические характеристики прибора:
• Поле зрения: 120° x 80°
• Частота обновления информации: 1 Гц
• Угловая разрешающая способность: 2° x 6°
• Угловая точность: 0.5° x 1.5°
• Точность определение расстояния: 0.75 м
• Минимальный диапазон работы: 2 м
• Максимальный диапазон работы: 1 км
• Размеры: 22 см x 7.5 см x 2.5 см
• Масса: 820 г
• Потребляемая мощность: 20 Вт
Это – первая версия прибора. Скоро компания продемонстрирует модернизированную модель, которая сможет обнаруживать линии электропередачи на расстоянии 800 метров, беспилотник на расстоянии 1 км и небольшой самолёт на расстоянии 3 км. И, как ранее говорилось, в любых условиях видимости: ночью, в проливной дождь, густой туман. Как поясняет соучредитель компании «Радар – это правильный ответ для любого вида всепогодного датчика на большие расстояния. Радары с фазированной антенной решёткой (используемые вооруженными силами) являются вершиной радарной технологии. Фазированная антенная решётка регулирует направление узкого электромагнитного луча антенны без использования механики, и делает это очень быстро. Придуман способ сделать, по существу, то же самое, но с намного более простой архитектурой и намного дешевле».
Созданная компанией антенна имеет всё те же фазовращатели, которые, однако, сформированы в массиве метаматериала. Это существенно сокращает размеры, сложность и стоимость антенны. Разработчики антенны предпочитают не раскрывать своё ноу хау. Упоминают только, что радарный массив «сделан из множества слоёв меди с тщательно подобранным микрорисунком. А управление лучом осуществляется путём нагрева (электрическим током) определенных областей проводников. Традиционная фазированная антенная решётка пока ещё лучше управляет лучом. но разработчики считают, что «для подавляющего большинства всех коммерческих применений антенны из метаматериала вполне достаточно».
Первая версия радара стоит примерно $10 000 США. С коммерческой точки зрения компания планирует постепенно делать свой «метаматериальный» радар более дешёвым и наладить его серийное производство. Очевидно, что беспилотники доставки – не единственное возможное применение для данного радара. Он может представлять большой интерес в автомобильной промышленности.

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

Добавление комментария

Имя:*
E-Mail:*
Введите два слова, показанных на изображении: *