Slutsatser från användning av radarsensor på liten UAV
Publiceringsdatum: 2019-12-20
Rapportnummer: FOI-R--4859--SE
Sidor: 25
Skriven på: Svenska
Forskningsområde:
- Sensorer och signaturanpassning
Nyckelord:
- FMCW
- radarsensor
- radarmätning
- UAV
- SAR
- autofokusering
- GNSS
- RTK
- positioneringssystem
Sammanfattning
Den här rapporten presenterar resultat och slutsatser från FOI:s fortsatta arbete med användning av en mindre radarsensor monterad på en liten UAV (med största nyttolast på omkring 0.5 kg) för SAR 1 -mätningar. Detta arbete har gjorts inom Försvars-maktens samlingsbeställning för forskning och teknikutveckling inom Sensorer och signaturanpassning (FoT SoS, AT.9220419). I denna rapport beskrivs hur ett tidigare utvecklat system förbättrats genom integration av en positionssensor med noggrannhet på omkring en centimeter. Härigenom kan SAR-bilder även genereras med data insamlade från krökta flygbanor (jämfört med tidigare begränsning till endast rakbanor), antingen oavsiktligt krökta (beroende på t ex kastvindar) eller avsiktligt för att möjliggöra andra SAR-moder (som t ex Interferometrisk SAR). Rapporten beskriver bl a hur vi framgångsrikt fokuserat radardata från en liten UAV med hjälp av loggade positionsdata insamlade från en krökt bana och med icke-konstant fart. Syften med det redovisade arbetet är: Uppbyggnad av kompetens avseende konstruktion av radarfunktion för en mindre flygande plattform för att på sikt kunna specificera eller bygga ett flerkanaligt radarmätsystem, t ex för 3D-SAR Att få kunskap om mätningar med radarsensor från en liten UAV Att samla in mätdata för användning vid värdering och vidareutveckling av signalbehandlingsmetoder för radar och för datafusion i multisensorsystem Att möjliggöra användning av radardata från godtyckliga flygbanor för använd plattform Att med billig COTS-teknik bygga ett fungerande SAR-system för att operativt kunna ha flera sensorer för mindre sårbarhet För initiala test och utvecklingsarbete har som radarplattform i första hand använts en rälsbunden antennmätvagn tillgänglig vid FOI i Linköping. För skarpa mätningar och slutliga test har sedan använts den tidigare omnämnda lilla UAV:n. Mätscenerna har i båda fallen bestått av byggnader, fordon etc samt ett antal utplacerade hörnreflektorer som referensmål. En generell slutsats som kan dras från mätresultaten är att kvalitén i genererade SARbilder är överraskande god beaktat den typ av lågkostnadsutrustning som använts. Detta gäller för både för raka banor utan positionssensor och för krökta banor och/eller banor med icke-konstant fart med användning av data från positionssensorn. Ytterligare förbättrad fokusering har tidigare visats uppnåelig med utnyttjande av autofokusteknik.