Студентка магистратуры СПбГЭТУ «ЛЭТИ» представила макет радиолокационной системы на основе Wi-Fi, которая позволит точно определять и локализовывать объекты в местах, недоступных для камер видеонаблюдения.
03.09.2022
Локальный мониторинг – это способ наблюдения за объектами инфраструктуры, который обеспечивает безопасность на складах, заводах и других промышленных помещениях. Однако не всегда есть возможность проследить за передвижениями объектов с помощью видеокамер и датчиков движения из-за возникающих проблем с размещением, недостаточного освещения и плохих погодных условий. Поэтому появляется необходимость в поиске новых более эффективных технологий.
Студентка 2 курса магистратуры факультета радиотехники и телекоммуникаций СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Лидия Мумладзе представила проект «Возможность реализации полуактивной РЛС с сигналом подсвета Wi-Fi на приемопередающем устройстве USRP», который позволит сделать мониторинг объектов инфраструктуры более точным и эффективным за счет использования Wi-Fi-сигналов. Проект реализуется под руководством директора НИИ «Прогноз», профессора кафедры радиотехнических систем Владимира Ивановича Веремьева и научного сотрудника НИИ «Прогноз» Евгения Николаевича Воробьева.
«Основная идея проекта заключается в том, что движущаяся цель влияет на канал связи Wi-Fi сигнала с точки зрения доплеровского сдвига частоты, путей распространения и затухания сигнала. По сравнению с другими технологиями, используемыми для обнаружения движущихся объектов, такими как камеры слежения, датчики движения, сенсорная технология на основе Wi-Fi не вызывает проблем с размещением, работает в любую погоду и при любых условиях освещения, а также широко доступна во всех помещениях».
Разработанный студенткой макет полуактивной радиолокационной системы (ПАРЛС) построен на основе программно-конфигурируемого радиомодуля USRP, а для приема сигнала, отраженного от цели, используется спиральная антенна. «Wi-Fi роутер излучает эталонный сигнал, который искажается, отражаясь от цели. Конфигурируемый радиомодуль USRP принимает прямой и отраженные сигналы, после чего в среде MATLAB проходит их обработка – строится взаимная функция неопределенности. Пик этой функции сдвигается либо по дальности, либо по частоте, либо и по частоте, и по дальности. Если цель статичная, то пик сдвигается только по дальности, соответственно, если цель подвижная, то пик сдвигается и по частоте. Таким образом, я фиксирую дальность цели и с какой скоростью она движется», – объясняет принцип работы исследовательница.
По словам Лидии, на сегодняшний день в ПАРЛС широко используются сигналы цифрового эфирного телевидения, а сигналы беспроводной связи недостаточно исследованы. Поэтому готовых аналогов разработанной ПАРЛС не существует – исследования зарубежных ученых так же находятся на этапе построения макетов.
Дальнейшая разработка планируется с использованием нескольких каналов приема отраженных от целей сигнала, что позволит улучшить технические характеристики макета и точность обнаружения объектов. Обработка сигналов на следующих этапах реализации проекта предполагает также траекторное сопровождение целей.
Проект «Возможность реализации полуактивной РЛС с сигналом подсвета Wi-Fi на приемопередающем устройстве USRP» был отмечен жюри конкурса студенческих НИР в рамках VII Всероссийского молодежного Форума «Наука будущего – наука молодых» – Лидия Мумладзе стала серебряным призером.
Разработка соответствует научно-исследовательской и молодежной политикам университета в рамках программы развития «Приоритет 2030».
