Das Projekt AERIS-10 hat eine vollstĂ€ndig offene modulare Radaranlage entwickelt, die als Plattform fĂŒr Experimente mit phasengesteuerten Antennenarrays, Impulsverdichtung, Doppler-Signalverarbeitung und Zielverfolgung genutzt werden kann. VollstĂ€ndige SchaltplĂ€ne, Layouts von Leiterplatten, StĂŒcklisten (BOM), Gerber-Dateien zur Herstellung von Platinen, 3D-Druckmodelle und Beschreibungen der Hardware-Module in Verilog/VHDL werden unter der Lizenz CERN-OHL-P (CERN Open Hardware License) bereitgestellt. Der Firmware-Code fĂŒr den STM32-Mikrocontroller, Hilfswerkzeuge in C und die grafische BenutzeroberflĂ€che in Python werden unter der MIT-Lizenz angeboten.
Es wurden zwei Varianten der Radaranlage mit phasengesteuerten Antennen entwickelt â AERIS-10N (Nexus) und AERIS-10E (Erweitert). Beide Varianten nutzen eine Frequenz von 10,5 GHz und eine impulsmodulierte lineare Frequenzmodulation (LFM). Die Unterschiede betreffen die Sendeleistung (1 W x 16 und 10 W x 16) sowie den Einsatz eines Arrays flĂ€chenangepasster Antennen 8Ă16 und eines Arrays von Schlitzstrahlern in einem dielektrisch gefĂŒllten Wellenleiter 32Ă16, was eine Reichweite von bis zu 3 km bzw. 20 km gewĂ€hrleistet.
Modular System mit separaten Steuerplatinen fĂŒr Energieversorgung, Frequenzgenerierung und RF-Module. Zur Signalverarbeitung, Impulsverdichtung, Berechnung der Objektgeschwindigkeit mittels Doppler-Schnell-Fourier-Transformation, zum Ausschluss stationĂ€rer Objekte (MTI) und zur GewĂ€hrleistung eines konstanten False-Alarm-Niveaus (CFAR) wird ein FPGA XC7A100T eingesetzt. Die Steuerung und Konfiguration der PeripheriegerĂ€te erfolgt ĂŒber einen Mikrocontroller STM32F746xx.
Die Korrektur von Position und Orientierung in Echtzeit wird durch GPS und Inertialsensoren (Beschleunigungsmesser, Gyroskop) sichergestellt. Es wurde eine elektronische Steuerung des Scansystems innerhalb von ±45° in Höhe und Azimut implementiert. Der Antennenrotation von 360° ermöglicht ein Schrittmotor. Das gleichzeitige Verfolgen der Bewegung mehrerer Objekte ist möglich. Zur Radarsteuerung, anschaulichen Verfolgung beweglicher Objekte und deren Zuordnung zu Karten wurde eine grafische BenutzeroberflÀche realisiert.
Die Montage des Radars erfolgt aus standardisierten Komponenten, die weit verbreitet erhĂ€ltlich sind. Die Kosten fĂŒr Chips und Bauteile zur Herstellung des Radars in einer einfachen Konfiguration werden auf etwa 5000 Dollar geschĂ€tzt. Zum Vergleich: Die Preise fĂŒr kommerzielle Radare dieser Klasse beginnen bei 250.000 Dollar.
Quelle: opennet.ru
