El proyecto AERIS-10 ha desarrollado una estación de radar modular completamente abierta que se puede usar como plataforma para realizar experimentos con rejillas de antenas en fase, compresión de pulsos, procesamiento de señales Doppler y seguimiento de objetivos. Los esquemas completos, las conexiones de las placas de circuito, las listas de componentes (BOM), los archivos Gerber para la fabricación de placas, los modelos para impresión 3D y las descripciones de los bloques de hardware en los lenguajes Verilog/VHDL se distribuyen bajo la licencia CERN-OHL-P (Licencia de Hardware Abierto de CERN). El código de firmware para el microcontrolador STM32, utilidades auxiliares en C y la interfaz gráfica en Python se distribuyen bajo la licencia MIT.
Se han preparado dos variantes de la estación de radar con rejillas de antenas en fase: AERIS-10N (Nexus) y AERIS-10E (Extended). Ambas variantes utilizan una frecuencia de 10.5 GHz y emplean modulación de frecuencia lineal de pulso (LFM). Las diferencias se reducen a la potencia de emisión (1Wx16 y 10Wx16), así como al uso de un arreglo de antenas planas 8×16 y un arreglo de radiadores de ranura en un guía de ondas rellena de diélectrico 32×16, que proporcionan un alcance de hasta 3 km y 20 km, respectivamente.
El sistema es modular con placas separadas para la gestión de energía, generación de frecuencias y bloques de RF. Para el procesamiento de señales, compresión de pulsos, cálculo de la velocidad del objeto mediante la transformación rápida de Fourier Doppler, exclusión de objetos inamovibles (MTI) y aseguramiento de un nivel constante de falsas alarmas (CFAR), se utiliza un FPGA XC7A100T. La gestión del funcionamiento y la configuración de los dispositivos periféricos se realiza mediante el microcontrolador STM32F746xx.
La corrección de la posición y orientación en tiempo real se asegura mediante GPS y sensores inerciales (acelerómetro, giroscopio). Se ha implementado un control electrónico del haz escaneado en un rango de ±45° en elevación y azimut. La rotación de la antena a 360° es proporcionada por un motor paso a paso. Es posible el seguimiento simultáneo del movimiento de varios objetos. Para controlar el radar, realizar un seguimiento visual de los objetos en movimiento y compararlos con un mapa, se ha desarrollado una interfaz gráfica.
La construcción del radar se realiza a partir de elementos estándar disponibles en el mercado. El costo de los chips y componentes para fabricar el radar en su configuración más simple se estima en aproximadamente 5000 dólares. En comparación, el precio de los radares comerciales de la misma categoría comienza en 250 mil dólares.
Fuente: opennet.ru
