Введение
Поскольку беспилотные летательные аппараты и автономные транспортные средства всё чаще работают в условиях плотной застройки, обнаружение нескольких целей и подавление помех стали критически важными техническими задачами. Радар миллиметрового диапазона (мм) обладает уникальным преимуществом по сравнению с оптическими датчиками, обеспечивая надёжное обнаружение независимо от погоды, освещения и загромождённости местности.
В данной статье рассматриваются технические подходы к улучшению разделения нескольких целей, подавлению помех и снижению уровня помех в радиолокационных системах миллиметрового диапазона, а также рассказывается о том, как радиолокационные решения Linpowave решают эти проблемы.
1. Обнаружение нескольких целей в плотных средах
Техническая задача
В городских воздушных пространствах и на загруженных дорогах часто одновременно обнаруживаются десятки целей. Для точного обнаружения каждого объекта требуется высокое угловое разрешение и развитая обработка сигналов, чтобы избежать ошибочной классификации или наложения траекторий.
Решение Linpowave
Радар миллиметрового диапазона Linpowave U300 4D для дронов использует антенные решетки MIMO и алгоритмы 4D-визуализации высокого разрешения для разделения нескольких движущихся объектов в режиме реального времени. Аналогичным образом, автомобильный 4D-радар миллиметрового диапазона V200 превосходно справляется с городскими дорогами, различая близко расположенные автомобили, сохраняя при этом точную оценку скорости и расстояния.
Ценность на практике
Позволяет осуществлять операции с роем дронов без риска столкновений.
Поддерживает отслеживание транспортных средств на уровне полос в интеллектуальных системах дорожного движения.
Улучшает возможности приложений наблюдения и безопасности, в которых одновременно присутствуют несколько движущихся объектов.
2. Подавление помех и помех от окружающей среды
Техническая задача
Отражения от неподвижных объектов, дорожного покрытия или окружающих конструкций создают помехи , которые могут маскировать более мелкие цели. Помехи от расположенных рядом радаров в густонаселённых городских районах ещё больше затрудняют обнаружение.
Решение Linpowave
Расширенная адаптивная фильтрация, доплеровский анализ и формирование луча, интегрированные в модули U300 и V200, помогают подавлять помехи и различать реальные цели. Эти системы могут динамически корректировать форму сигнала, чтобы минимизировать помехи от других радаров или отражающих поверхностей.
Реальные приложения
Операции с использованием БПЛА в городских условиях : обнаружение движущихся объектов в районах со зданиями, деревьями и другими препятствиями.
Мониторинг дорожного движения : обеспечение точного обнаружения транспортных средств на оживленных перекрестках и автомагистралях.
Беспилотные летательные аппараты для экстренного реагирования : надежное отслеживание в сложных зонах стихийных бедствий с обломками и отражающими поверхностями.
3. Высокоточная оценка скорости и дальности
Техническая задача
Одновременное обнаружение нескольких движущихся объектов требует точного измерения расстояния и скорости , что имеет решающее значение для предотвращения столкновений и автономной навигации.
Решение Linpowave
Четырехмерный процессор обработки данных радаров U300 и V200 рассчитывает дальность, скорость, азимут и угол места каждого объекта в режиме реального времени. Благодаря интеграции обработки сигналов FMCW и анализа доплеровского сдвига эти радары достигают сантиметрового разрешения по дальности и высокой скорости.
Ценность на практике
Обеспечивает возможность беспилотникам безопасно летать в переполненном городском воздушном пространстве.
Поддерживает функции автономного транспортного средства ADAS , такие как адаптивный круиз-контроль, предупреждение о столкновении и помощь при смене полосы движения.
4. Системная интеграция и масштабируемость
Техническая задача
Радарные модули должны быть полностью интегрированы с системами управления БПЛА, электронными блоками управления транспортных средств и инфраструктурой умного города. Ключевое значение имеет совместимость с протоколами связи, ограничениями по мощности и системами объединения данных датчиков.
Решение Linpowave
U300 : легкая и маломощная конструкция позволяет легко устанавливать устройство на небольших дронах с интерфейсами CAN или UART.
V200 : Компактный радар с модульным программным обеспечением поддерживает Ethernet и CAN, что облегчает интеграцию с системами управления дорожным движением.
Реальные преимущества
Возможность развертывания в больших роях дронов или сетях из нескольких транспортных средств .
Обеспечивает объединение данных датчиков на основе облачных технологий для централизованного управления дорожным движением или мониторинга парка беспилотников.
5. Будущие направления
Обработка радиолокационных данных с помощью искусственного интеллекта : глубокое обучение, применяемое к необработанным радиолокационным данным, может улучшить классификацию целей и прогнозирование траектории.
Улучшение 4D-изображений : повышение плотности облака точек улучшает ситуационную осведомленность как для дронов, так и для транспортных средств.
Стандарты взаимодействия : принятие стандартов радиолокации IEEE и ISO обеспечивает более безопасное и масштабируемое развертывание на нескольких платформах.
Заключение
Обнаружение нескольких целей и подавление помех критически важны для автономных беспилотных летательных аппаратов и транспортных средств. U300 и V200 от Linpowave демонстрируют, как передовая обработка сигналов, 4D-визуализация и надёжная аппаратная конструкция решают эти задачи. Используя эти радары, разработчики могут добиться надёжного обнаружения в сложных, загромождённых и динамичных условиях.