Il nuovo dispositivo è compatto:si inserisce in una scatola di 10 centimetri, pesa meno di 150 grammi ed è alimentato da una batteria da 5V. Attestazione:KAUST
Un piccolo, dispositivo radar portatile potrebbe consentire alle persone ipovedenti, o dispositivi mobili senza equipaggio per rilevare oggetti in tempo reale.
La tecnologia radar è stata utilizzata per decenni nel settore dell'aviazione, tecnologia di difesa e autovelox. Ora, un team di KAUST, in collaborazione con scienziati del Centro di ricerca tecnica VTT della Finlandia, hanno creato un patto, radar a basso costo con potenziali applicazioni nel settore sanitario e della sicurezza personale.
Il radar fornisce informazioni dettagliate sulla dimensione, distanza e velocità degli oggetti in movimento. Però, per applicazioni a distanza ravvicinata, le onde radio trasmesse devono avere lunghezze d'onda corte per raccogliere quanti più dettagli possibili sull'ambiente circostante. Tali sensori potrebbero aiutare le persone ipovedenti, e dispositivi mobili senza equipaggio, vedere traducendo le riflessioni radar in informazioni utili.
"Gli attuali moduli radar sono grandi e ingombranti. Perdono anche dettagli chiave perché operano utilizzando lunghezze d'onda radio lunghe, " dice Seifallah Jardak , che ha lavorato al progetto sotto la supervisione di Sajid Ahmed e Mohamed-Slim Alouini di KAUST e insieme a Tero Kiuru e Mikko Metso di VTT. "Volevamo sviluppare un motore a bassa potenza, radar portatile. I colleghi di VTT hanno portato l'esperienza necessaria nella progettazione delle onde millimetriche e dell'hardware, mentre mi concentravo sul lato dell'elaborazione del segnale e sviluppavo un software radar modulare, " spiega Jardak.
Seifallah Jardak (a sinistra) discute il suo dispositivo radar con il supervisore Mohamed-Slim Alouini. Attestazione:KAUST
Il primo prototipo eseguiva una singola scansione ogni due secondi, rendendo difficile acquisire dati di input sufficienti. Jardak ha ottimizzato i moduli di elaborazione del segnale e migliorato le prestazioni a otto scansioni al secondo, fornendo un migliore monitoraggio in tempo reale.
Il design del dispositivo incorpora un radar a onda continua modulata in frequenza (FMCW). Ciò significa che il radar produce impulsi continui di onde radio di lunghezza d'onda millimetrica che hanno una frequenza che varia durante ogni impulso. La piccola lunghezza d'onda significa che il tempo impiegato dagli impulsi per raggiungere un oggetto e riflettersi indietro, e quindi la distanza dall'oggetto, sono calcolati con precisione.
"Per limitare le dimensioni del nostro sistema, abbiamo scelto una frequenza operativa di 24 Gigahertz. Questo ci ha permesso di ridurre le dimensioni dell'antenna a microstriscia, " dice Jardak. "Il nostro progetto ha anche un'antenna trasmittente e due riceventi, il che significa che può stimare meglio la posizione angolare di un bersaglio."
Il dispositivo si inserisce in una scatola da 10 centimetri, pesa meno di 150 grammi ed è alimentato da una batteria da 5V. Le prove iniziali suggeriscono che il dispositivo è in grado di rilevare il bersaglio, stima della velocità e tracciamento a distanze fino a 12 metri. Il team lo ha persino utilizzato per rilevare se una persona respirava quando era seduta su una sedia.
"Il nostro prototipo può essere utile anche per applicazioni robotiche senza equipaggio e quadricotteri in cui è richiesto un sistema di prevenzione delle collisioni, "aggiunge Jardak.
