www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Основы радиолокации

Обзор учебных радиолокаторов

Рисунок 1. Семинар по импульсному радиолокатору DPR-886, конфигурация передатчика помех на фазированной решетке

Обзор учебных радиолокаторов

Учебные радиолокаторы позволяют повысить эффективность обучения и профессиональной подготовки, ведь если обучающийся может подтвердить тот или иной эффект или процесс своим собственным экспериментом, то он это не забудет никогда! Успешный практический опыт неоценим для понимания и закрепления теоретического материала. Выбор учебного радиолокатора зависит от того, какие темы вы собираетесь преподавать, а также (что не менее важно) от того, какой именно радиолокатор и в какой комплектации вы можете себе позволить.

Продавец обычно имеет поверхностные знания о том, что обеспечивается предлагаемым устройством, и какие значения его параметров не достижимы по техническим и физическим причинам. Отдельные специалисты по продажам могут охватить эти вопросы для небольшой площади, например, при помощи телекоммуникаций. Однако таких специалистов по продажам для учебных радиолокаторов нет и каждый продавец стремится продать именно то оборудование, которое он предлагает. Он будет обещать, что его устройство может все и является «панацеей». Для этого в материалы с перечнем характеристик могут помещаться изображения совершенно других радиолокаторов.

На сайте Radartutorial представлены некоторые учебные радиолокаторы. Каждый из них специализирован для определенной тематики обучения. Единого устройства, охватывающего все направления, не существует (пока). Но мы работаем над этим.

Общей проблемой для всех учебных радиолокаторов является то, что они могут работать только в специально назначенных диапазонах частот (под общим наименованием ISM, Industrial, Scientific and Medical) со строго ограниченной излучаемой мощностью. В соответствии с этими требованиями работа учебных радиолокаторов возможна только в таких диапазонах частот: 2,4 … 2,5 ГГц, 5,725 … 5,875 ГГц или 24 … 24,25 ГГц. Ядром всех представленных здесь радиолокаторов непрерывного излучения (CW) и FMCW-радиолокаторов является небольшая интегральная микросхема (чип): TRX_024_06 производства компании Silicon Radar Ltd. Этот чип излучает в диапазоне 24 ГГц с мощностью 6 дБм (соответствует 4 мВт). Вторая проблема, часто – это цена. Цена выглядит очень высокой, так как эти устройства выпускаются в небольших количествах и часто только на заказ. Поэтому для стартового набора цена все еще находится в районе 1 000 €. Для учебного шумового радиолокатора цена (в зависимости от комплектации) превышает 12 000 €. Цена учебного импульсного радиолокатора DPR-886 может превышать 25 000 €. (Цены могут меняться).

На основе аппаратного обеспечения представленных устройств возможно построение по запросу простого радиолокатора с синтезированной апертурой и компонентов для MIMO-радиолокационных систем (набор радиолокационных приемопередатчиков, каждый со своим генератором сигналов произвольной формы и интерфейсом USB). Это предложение особенно интересно для технических колледжей и университетов, поскольку в таком случае самый дорогой элемент радиолокатора (программное обеспечение) может быть в значительной степени разработан самостоятельно в ходе дипломных работ.

Картинная галерея дидактической радиолокационной аппаратуры

Рисунок 2: Стартовый набор ST100: инструмент разработки для CW-радиолокатора. Подходит для датчиков движения, датчиков открывания барьеров и измерителей скорости

Рисунок 3: Skyradar Basic II – FMCW-радиолокатор. Подходит для простого радиолокатора сопровождения, а также для измерений расстояния и скорости. Может использоваться с подобранными моделями целей для получения диаграмм эффективной площади рассеяния.

Рисунок 4. Учебный шумовой радар выводит на индикатор кругового обзора картину классной комнаты. Каждый студент может настроить свой собственный канал приема через беспроводную сеть на ноутбуке, планшете либо смартфоне и проверить эффективность фильтров, порогов и настроек усиления.

Рисунок 5. Учебный первичный радиолокатор DPR-886 – классический импульсный радиолокатор, способный реализовывать различные варианты внутриимпульсной модуляции с кодированием фазы. Полоса пропускания передатчика и приемника может легко конфигурироваться для исследования максимальной дальности действия и разрешающей способности. К сожалению, индикатор кругового обзора здесь недоступен.


Рисунок 6: Действующий макет фазированной решетки позволяет измерять изменения направления излучения антенной решетки. Кроме этого, может использоваться для получения практического опыта формирования диаграмм направленности антенн.