Il progetto AERIS-10 ha sviluppato una stazione radar modulare completamente open source, che può essere utilizzata come piattaforma per esperimenti con antenne a fase, compressione degli impulsi, elaborazione Doppler dei segnali e tracciamento degli obiettivi. Gli schemi completi, i layout 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 nei linguaggi Verilog/VHDL sono distribuiti sotto la licenza CERN-OHL-P (CERN Open Hardware Licence). Il codice del firmware per il microcontrollore STM32, utilità ausiliarie in C e interfaccia grafica in Python sono forniti sotto licenza MIT.
Sono stati preparati due modelli di stazione radar a reti di antenne phased array — AERIS-10N (Nexus) e AERIS-10E (Extended). Entrambi i modelli utilizzano una frequenza di 10,5 GHz e una modulazione di frequenza lineare impulsiva (LFM). Le differenze riguardano la potenza di emissione (1Wx16 e 10Wx16), così come l'uso di un array di antenne piane 8×16 e un array di emettitori a fessura in un guide d'onda riempita dielettricamente 32×16, che garantiscono una portata 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 moduli RF. Per l'elaborazione dei segnali, la compressione degli impulsi, il calcolo della velocità dell'oggetto mediante la trasformata rapida di Fourier Doppler, l'esclusione di oggetti fissi (MTI) e la garanzia di un livello costante di falsi allarmi (CFAR) è impiegato un FPGA XC7A100T. Il controllo e la configurazione dei dispositivi periferici avviene tramite un microcontrollore STM32F746xx.
La correzione della posizione e dell'orientamento in tempo reale è assicurata da GPS e sensori inerziali (accelerometro, giroscopio). È stato implementato un controllo elettronico del fascio di scansione entro ±45° in elevazione e azimut. La rotazione dell'antenna a 360° è garantita da un motore passo-passo. È possibile il tracciamento simultaneo del movimento di più oggetti. Per il controllo del radar, il tracciamento visivo degli oggetti in movimento e il loro accoppiamento con la mappa è stata realizzata un'interfaccia grafica.
L'assemblaggio del radar viene effettuato con componenti standard disponibili in larga vendita. I costi per i chip e i componenti per la realizzazione del radar nella configurazione più semplice sono stimati in circa 5000 dollari. A titolo di confronto, il costo dei radar commerciali della stessa classe parte da 250 mila dollari.
Fonte: opennet.ru
