Розроблена компактна високоефективна радарна система, що працює на принципах фотоніки та лазерної техніки
Група італійських дослідників продемонструвала роботу нової компактної високоефективної радарної системи, яка може забезпечити точність, значно перевершує точність роботи існуючих радарних систем, в тому числі і військового призначення. Але і це не найважливіше у факті створення нової радарної системи, вся справа полягає в тому, що джерело високочастотного радіовипромінювання системи створений за зовсім новим принципом, для отримання імпульсів радіочастоти використовується світло лазера, яким по заданому алгоритму керує комп'ютер зі спеціалізованим програмним забезпеченням.
Слід зазначити, що практично у всіх існуючих радарних системах для генерації імпульсів високочастотного радіовипромінювання і прийому відбитих сигналів використовуються аналогові електронні компоненти і вузли, такі, як генератори, змішувачі, аксесуари і т.п. Всі ці компоненти мають досить суттєві масогабаритні показники, вони вимагають для своєї роботи електричну енергію і можливість позбутися від них дозволить зробити радарні установки дійсно компактними і високоефективними. Крім цього, фіксований набір апаратних засобів дозволяє змінювати форму, амплітуду та інші характеристики радіочастотних імпульсів лише в невеликих межах, що значно звужує область застосування радарів.
Нова радарна система PHODIR (PHOtonics-based fully DIgital Radar) позбавлена від більшості вищевказаних недоліків, властивим звичайним радарним систем. Цифрове програмне управління дозволяє моментально змінювати частоту радіовипромінювання, форму і амплітуду імпульсів. "Більш того, в будь-який момент можна змінити параметри системи таким чином, що вона з радарної системи перетвориться в комунікаційну систему або в що-небудь інше" - розповідає Паоло Гельфі (Paolo Ghelfi), дослідник з Національного міжуніверситетського консорціуму з телекомунікацій, Піза, Італія, - "Якщо система раптом виявляє щось цікаве, то ми маємо можливість змінити параметри сигналу, що поширюється саме в потрібному напрямку, для одержання більш докладної інформації про виявлений об'єкт".
Відзначимо, що деякі сучасні цифрові радарні системи також можуть працювати, змінюючи за допомогою програмного керування параметри свого сигналу. Але це робиться за допомогою цифро-аналогових та аналогово-цифрових перетворювачів, встановлених в передавальних і приймальних трактах. Все це обмежує діапазон роботи таких систем, верхня межа якого не перевищує значення 2 ГГц.
Але, для отримання високої роздільної здатності і точності роботи радарної системи потрібна робота на набагато більш високих частотах, які повинні бути отримані за допомогою інших принципів і технологій, здатних забезпечити високе значення співвідношення сигналу до шуму, чого зовсім непросто домогтися за допомогою традиційних способів. Італійським дослідникам вдалося добитися цього за допомогою лазера, що має дві оптичні резонансні частоти (моди), значення яких задається програмним забезпеченням комп'ютера. Коли промінь такого лазера був сфокусований на поверхні потужного швидкодіючого фотодіода на його виході був отриманий радіочастотний сигнал, верхня межа діапазону якого перебувала на рівні 40 ГГц. Змінюючи за допомогою програмного керування параметри накачування лазера і його резонансні частоти можна отримувати радіочастотні імпульси практично будь-якої частоти і форми, і, зауважте, без використання будь-яких перебудовуються радіо - і електромеханічних компонентів.
Створений дослідниками дослідний зразок лазерної радарної системи був перевірений на серії літаків, що злітають і сідають на смуги міжнародного аеропорту Пізи. Отримані дані були близькі до даних, наданих пізніше диспетчерською службою аеропорту. Розбіжності в даних були зовсім незначні і дослідникам ще належить з'ясувати джерело виникла похибки, яким може бути як нова радарна система, так і існуюче радарне обладнання аеропорту.
Найближчим часом дослідники планують модернізувати створену ними систему, збільшивши її експлуатаційні характеристики і точність. А після проведення ряду випробувань, у тому числі метрологічних, ця система буде готова встати на комерційні рейки.