Sensorer och signaturanpassning
Forskningsområdet Sensorer och signaturanpassning omfattar främst forskning om elektromagnetiska och optiska sensorer för övervakning och spaning samt signaturanpassning. Sensorforskningen syftar till att värdera, demonstrera och utveckla ny eller ökad sensorförmåga.

Sensorsystem, bestående av sensorer och avancerad signal- och bildanalys, studeras främst inom radar- och optikområdet. Inom signaturområdet är verksamheten inriktad mot att följa utvecklingen av material och tekniker för signaturanpassning, modellering av olika objekts signaturer samt signaturanpassningsåtgärder för objekt och förband.
Försvarsmakten och FMV är huvuduppdragsgivare. Tillämpningar för det civila försvaret omfattar övervakning och skydd av kritisk infrastruktur och uppdragsgivare är bland annat Polismyndigheten.
Inom området Antenner arbetar FOI från initiala steg med tillämpad forskning till framtagning av systemdemonstratorer och prototyper.
Forskningen inom antenner inkluderar elektromagnetiska beräkningar, analyser och mätningar för utveckling och design av antenner, multifunktionella gruppantenner och antennsystem. Kompetensen omfattar även EM-miljö och HPM-skydd.
I vår forskning agerar vi oftast som länk mellan universitets grundforskning och FOI:s tillämpade forskning. Det är därför naturligt att vi samverkar med många andra forskningsgrupper inom FOI och har ett stort nationellt och internationellt nätverk. I Sverige har vi brett samarbete med universitet och högskolor som Linköpings universitet, KTH, Lunds tekniska högskola, Chalmers och Försvarshögskolan. Exempel på internationellt samarbete är Fraunhofer institut i Tyskland, VTT i Finland, ONERA i Frankrike och TNO i Holland.
Våra viktigaste tillämpningsområden är således radar och telekrig, men det finns även andra tillämpningar som rymd. Våra uppdragsgivare är såväl militära som civila.
Verksamheten inom IR-området är främst inriktad mot varnar-, spanings- och övervakningssystem samt även mot målinmätnings- och målföljningssystem. Ett annat viktigt område är analys och värdering av signaturer för olika militära plattformar och motmedel. Tillämpningarna återfinns främst inom försvars- och säkerhetssektorn.
Den fortsatta utvecklingen inom IR-området är baserad på tre viktiga komponenter; nya multi/hyperspektrala och polarimetriska sensorteknologier som utnyttjar nanoteknik, nya kraftfulla signalprocessorer som ger förbättrad beräkningskapacitet samt nya landvinningar inom bildbehandling som ger ökad förståelse för hur sensorinformation extraheras. Kompetens spänner över temaområden som radiometri, signaturer, sensorer och sensorsystem, signal- och bildbehandling och modellering och simulering.
Forskningen bedrivs i internationell samverkan i olika internationella organisationer såsom EDA och Nato.
Verksamhet innefattar teknik, fenomen och system relaterade till lasertillämpningar. Viktiga militära tillämpningar som studeras är spaning, målinmätning, måligenkänning, kommunikation och telekrigföring. Inom säkerhetsområdet studeras detektion av farliga ämnen.
Aktuella projekt berör bland annat måligenkänning, optikspaning inklusive laserbaserade motmedel och verkan, laserskydd, optiska fiberhydrofoner, detektion av B-stridsmedel, minspaning samt lidar för atmosfärs- och undervattenstillämpningar.
Nya laserbaserade metoder utvecklas för B-detektion och tredimensionell avbildning över och under vatten. Laserteknik tas fram och demonstreras för elektrooptiska motmedel. Inom området finns ett ljudlaboratorium, en hundra meter lång optisk mäthall och en stor instrumentpark med lasrar, lasersystem samt avancerade kameror och mätinstrument.
Forskningen bedrivs i internationell samverkan via EDA, nationella forskningslaboratorier och olika Nato-grupper.
Verksamheten Signaturer fokuserar på tillämpad forskning inom signaturanpassning. Viktiga forskningsinriktningar är signaturmaterial och signaturmodellering. Kunskap och resurser finns också för analys och värdering av signaturer för olika militära plattformar.
Inom signaturteknik hanteras frågeställningarna multispektralt det vill säga vi jobbar samtidigt inom det visuella, IR- och radarområdet. Vi har stor kunskap och erfarenhet av signaturanpassning och signaturmodellering av plattformar och soldater i olika miljöer, vilket gör att vi också kan hantera nya hot.
För att kunna stödja Försvarsmakten inom värderingsverksamheten driver vi flera speciallabb och mjukvaror vilka är helt unika i Sverige. Dessa laboratorier används för mätning av alla typer av våglängdsområden, såsom radar, IR och laser. FOI har också erfarenhet och utrustning för att genomföra signaturmätning i fält. Genom forskningen inom signaturmodelleringen tar vi fram validerade programkoder för mål och bakgrund som stöd för bland annat simuleringsverksamhet.
I vår forskning agerar vi oftast som länk mellan universitets grundforskning och FOI:s tillämpade verksamhet. Det är därför naturligt att vi samverkar med många andra forskningsgrupper inom FOI och har ett stort nationellt och internationellt nätverk. I Sverige har vi brett samarbete med universitet och högskolor.
Hotbilden från vapensystem utrustade med avancerade sensorer mot Försvarsmaktens materiel och personal ökar. Det ställs därför högre krav på signaturanpassning för att maximera överlevnaden.
Ett flertal framsteg inom civil materialvetenskap tros få betydelse för militär signaturanpassningsteknik i framtiden, såsom funktionella textilier, fotonkristaller och biomimetiska material. Utvecklingen inom sensorteknik, såväl nya och bättre sensortekniker som avancerade bildbehandlingsalgoritmer, ökar hotnivån och ställer nya krav på signaturanpassning.
FOI utvecklar moderna metoder för att mäta detekterbarheten, gör datorsimuleringar av nya produkter och tittar på tekniker för materialutveckling.
Verksamheten kan delas in i Statiskt kamouflage och Dynamiskt kamouflage där det senare teknikområdet har låg mognadsgrad.
Signaturanpassning skyddar i tre nivåer
Signaturanpassningsteknik ökar överlevnadsförmåga genom att:
- förhindra upptäckt
- fördröja identifiering
- försvåra träff med slutfasstyrda vapen
Verksamheten har fokus på utveckling och värdering av långräckviddiga radarsystem och demonstratorer baserat på SAR (syntetisk aperturradar) för flygburna plattformar och satelliter.
Vi arbetar även med värdering av samverkande sensorsystem, digital multifunktionsradar, signalbehandling och olika slags tekniskt expertstöd och utredningar inom sensorområdet.
Verksamhet omfattar:
- utveckling av flygburen VHF/UHF SAR
- monostatisk och bistatisk SAR
- upptäckt av sjömål med låg signatur genom samverkan med EO-sensorer
- signalbehandling
- värdering av multifunktionsradar och gruppantenner
- systemanalys och värdering av flera samverkande sensorsystem
Verksamheten inom radarteknik är inriktad mot teknik och demonstratorer för korträckviddiga radarsystem.
För många av våra tillämpningar är förmågan att ”se igenom” avgörande. Det kan gälla, att se igenom marken för att hitta läckande vattenrör eller oexploderad ammunition (UXO), att se igenom snö eller rasmassor för att mäta snödjup eller hitta överlevande, att se igenom väggar och dörrar för att upptäcka gömda personer eller att se igenom kläder och paketeringar för att upptäcka gömda vapen och sprängämnen.
Vi studerar också ny energisnål flexibel och kompakta gruppantenner för spanings- och övervakningssystem. Applikationsområden är till exempel radarsensorer för UAV:er (Unmanned Aerial Vehicle).
Verksamhet omfattar:
- komponenter, kretsar och antennintegrering, främst för millimetervågs- och THz-frekvenser
- sändar- och mottagarmoduler
- arkitekturer för gruppantenner
- teknikdemonstratorer
Inom området sensorinformatik arbetar FOI med tillämpad forskning för i första hand försvars- och säkerhetstillämpningar. I fokus står analys av sensordata från militära eller civila spanings- och övervakningssystem, ofta med syftet att hjälpa användare att tolka och förstå en situation så att de snabbt kan vidta rätt åtgärder.
Målet med vår forskning är ofta metoder och algoritmer för automatisk analys av sensordata, från såväl enskilda sensorer som multisensorsystem och sensornätverk. Sensorer i fokus är olika typer av radar, optiska, akustiska och 3D-avbildande sensorer, för användning på eller ovanför markytan.
Vi utvecklar koncept, metoder och algoritmer för:
- automatisk bildregistrering och sensorkalibrering
- automatisk klassificering och karakterisering av okända objekt
- automatisk upptäckt, positionering och följning av människor, fordon och andra rörliga objekt
- automatisk analys av beteenden och aktiviteter hos människor, fordon och andra objekt
- automatisk fusion av information om objekt och deras aktiviteter/beteenden
- automatisk styrning av sensorer för optimal datainsamling
- automatisk hantering och analys av geografisk information med särskilt fokus på 3D-omvärldsmodeller
- modellering och simulering av multisensorsystem
Labb och forskningsresurser
Vi har avancerade laboratorier för att göra olika analyser och försök. Vår personal och våra forskare har djupa kunskaper inom sina områden. Du kan till exempel hyra våra labb för att göra olika tester eller för att bara analysera en specifik del inom ett projekt.
Elektromagnetiskt
Mobila radarmätsystemet Arken
Mäthallar – mätningar i mikrovågsområdet
Mikrovågskomponenter
Modväxlande kammare – provning av elektronisk utrustning
Simulering av radar i sensorsimuleringsmiljö
Optiskt
Fiberoptiskt laboratorium
Atmosfärlidar
Hydrooptik
3D LADAR
Infraröd och hyperspekral optik
Spektral materialkarakterisering
Simulering av IR och laser i sensorsimuleringsmiljö
Akustiskt
Ekofritt rum – akustiska tester i frifältsmiljö