Il progetto AERIS-10 ha sviluppato un sistema radar modulare completamente open source, utilizzabile come piattaforma per esperimenti con griglie di antenne a fase, compressione degli impulsi, elaborazione dei segnali doppler e tracciamento degli obiettivi. Gli schemi completi, le interconnessioni delle schede, le liste dei componenti (BOM), i file Gerber per la produzione delle schede, i modelli per la stampa 3D e le descrizioni dei blocchi hardware in linguaggi Verilog/VHDL sono distribuiti con la licenza CERN-OHL-P (CERN Open Hardware Licence). Il codice firmware per il microcontrollore STM32, le utilità ausiliarie in C e l'interfaccia grafica in Python sono forniti sotto licenza MIT.
Sono stati preparati due modelli di stazione radar a griglia di antenne a fase — AERIS-10N (Nexus) e AERIS-10E (Extended). Entrambi i modelli operano a una frequenza di 10.5 GHz e utilizzano la modulazione di frequenza lineare impulsiva (LFM). Le differenze riguardano la potenza di emissione (1Wx16 e 10Wx16), così come l'uso di una matrice di antenne piane 8×16 e di una matrice di emettitori a fessura in un guide d'onda riempita di dielettrico 32×16, che garantiscono un raggio d'azione fino a 3 km e 20 km, rispettivamente.
Il sistema è modulare con schede separate per la gestione dell'alimentazione, la generazione di frequenze e i blocchi RF. Per l'elaborazione dei segnali, la compressione degli impulsi, il calcolo della velocità degli oggetti attraverso la trasformata veloce di Fourier doppler, l'esclusione di oggetti fissi (MTI) e il mantenimento di un livello costante di falsi allarmi (CFAR) viene impiegato un FPGA XC7A100T. La gestione dell'operatività e la configurazione delle periferiche sono effettuate tramite un microcontrollore STM32F746xx.
La correzione della posizione e dell'orientamento in tempo reale è garantita da GPS e sensori inerziali (accelerometro, giroscopio). È stato implementato un controllo elettronico del raggio di scansione entro ±45° in altezza e azimut. La rotazione dell'antenna a 360° è assicurata da un motore passo-passo. È possibile il tracciamento simultaneo del movimento di più oggetti. Per gestire il radar, visualizzare il tracciamento degli oggetti in movimento e compararli con una mappa, è stata realizzata un'interfaccia grafica.
Il montaggio del radar è realizzato con componenti standard, ampiamente disponibili in commercio. I costi per chip e componenti per costruire il radar nella configurazione più semplice sono stimati intorno ai 5000 dollari. A titolo di confronto, il costo dei radar commerciali della stessa classe parte da 250.000 dollari.
Fonte: opennet.ru
