O projeto AERIS-10 desenvolveu uma estação de radar modular totalmente aberta que pode ser usada como plataforma para conduzir experimentos com matrizes de antenas em fase, compressão de impulsos, processamento Doppler de sinais e rastreamento de alvos. Os esquemas completos, a fiação das placas de circuito, listas de componentes (BOM), arquivos Gerber para fabricação de placas, modelos para impressão 3D e descrições dos módulos de hardware em Verilog/VHDL são distribuídos sob a licença CERN-OHL-P (CERN Open Hardware Licence). O código de firmware para o microcontrolador STM32, utilitários auxiliares em C e a interface gráfica em Python são fornecidos sob a licença MIT.
Dois modelos de estação de radar com antenas em fase foram preparados — AERIS-10N (Nexus) e AERIS-10E (Extended). Ambos os modelos operam na frequência de 10,5 GHz e utilizam modulação de frequência linear por impulso (LFM). As diferenças estão relacionadas à potência de emissão (1Wx16 e 10Wx16), bem como ao uso de uma matriz de antenas planas 8×16 e uma matriz de emissores em fenda em um guia de ondas preenchido com dielétrico 32×16, proporcionando alcances de até 3 km e 20 km, respectivamente.
O sistema é modular com placas separadas para controle de energia, geração de frequência e blocos RF. Para processamento de sinais, compressão de impulsos, cálculo da velocidade do objeto usando a rápida transformação de Fourier Doppler, exclusão de objetos fixos (MTI) e garantia de um nível constante de alarmes falsos (CFAR) é utilizado um FPGA XC7A100T. O controle do funcionamento e a configuração dos dispositivos periféricos são feitos com um microcontrolador STM32F746xx.
A correção da posição e orientação em tempo real é garantida por meio de GPS e sensores inerciais (acelerômetro, giroscópio). O controle eletrônico do feixe de varredura é realizado dentro de ±45° em altura e azimute. A rotação da antena em 360° é assegurada por um motor de passo. É possível rastrear simultaneamente o movimento de vários objetos. Para controlar o radar, visualizar objetos em movimento e compará-los com um mapa, uma interface gráfica foi implementada.
A montagem do radar é feita a partir de componentes padrão amplamente disponíveis no mercado. Os custos com chips e componentes para a fabricação do radar em sua configuração mais simples são estimados em cerca de 5000 dólares. Para comparação, o custo de radares comerciais da mesma classe começa em 250 mil dólares.
Fonte: opennet.ru
