kompetencje polskiej nauki w zakresie systemów bezzałogowych · h(* ) satp os p r , r r zakres...

Defence Sector of Poland – joint enterprise for Unmanned Aircraft Systems development

Kompetencje polskiej nauki w zakresie systemów bezzałogowych

Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Elektroniki, Instytut Radioelektronikiul. Gen. Sylwestra Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa, Poland

Tel.: +4822 683 90 80, Faks: +4822 683 74 61E-mail: [email protected], WWW: ire.wel.wat.edu.pl

płk dr hab. inż. Piotr KANIEWSKI, prof. nadzw. WAT E-mail: [email protected]


Struktura Instytutu Radioelektroniki WEL WAT

DYREKTOR INSTYTUTUpłk dr hab. inż. Piotr KANIEWSKI,

prof. WAT

dr inż. Jan MATUSZEWSKI mgr inż. Marian BRYNIAK

ZASTĘPCY DYREKTORA INSTYTUTU

SEKCJAADMINISTRACYJNO

- TECHNICZNA

ZAKŁAD SYSTEMÓWRADIOELEKTRONICZNYCH

Kierownikdr inż. Andrzej DUKATA

ZAKŁADTELEDETEKCJI

Kierownikdr inż. Jerzy PIETRASIŃSKI

ZAKŁADMIKROFAL

Kierownikdr inż. Waldemar SUSEK


Zakład Systemów Radioelektronicznych

Zakres prowadzonych badań i prac n-b:

Systemy rozpoznania i walki elektronicznej

Zautomatyzowane systemy dowodzenia

Zintegrowane systemy nawigacyjne i lokalizacyjne

Systemy analizy i lokalizacji źródeł emisji radiowych

Algorytmy estymacji i fuzji danych

Algorytmy sztucznej inteligencji

Nowe materiały do zastosowań w systemach radioelektronicznych

x

y

z

Stacja A

Stacja B

Stacja C

Stacja D

RDM

RAM

RBM

RCM

dAB

dAC

dAD

A (xA, yA, zA)

D (xD, yD, zD)

C (xC, yC, zC)

B (xB, yB, zB)

M (xM, yM, zM)

Sygnał radarowy

Radarowy „odcisk palca””


Zakład Teledetekcji

Zakres prowadzonych badań i prac n-b:

Przetwarzanie sygnałów i danych w systemach radarowych:

- Synteza i kompresja sygnałów z modulacją wewnątrzimpulsowąoraz kodowaniem

- Filtracja sygnałów z zakłóceń oraz ich detekcja w radarze obserwacyjnym

- Przetwarzanie sygnałów i zobrazowań w radarze z syntetyczną aperturą (SAR)

- Przetwarzanie sygnałów radarowych w technologii programowej (Software Defined Radar)

- Technika georadarowa i radary do obserwacji obiektów pod powierzchnią gruntu (GPR)

- Układy akustoelektroniczne


Zakład MikrofalZakres prowadzonych badań i prac n-b:

Analiza i projektowanie układów mikrofalowych dla systemów radarowych i walki elektronicznej:

- analogowe i cyfrowe detektory fazy i częstotliwości

- szerokopasmowe wzmacniacze mikrofalowe

- filtry i mieszacze mikrofalowe

- anteny mikrofalowe

- radary szumowe i ich zastosowania

- radiometria mikrofalowa


Konsorcjum BSP – zakres odpowiedzialności IRE WEL WAT

1. Opracowanie rodziny sensorów typu SAR do obserwacji terenu z pokładu BSP

2. Opracowanie rodziny sensorów typu SAR do obserwacji zmian w przypowierzchniowych warstwach gruntu

3. Opracowanie systemów dokładnego pozycjonowania i rekonstrukcji trajektorii oraz parametrów lotu BSP

4. Opracowanie radarowych pokładowych systemów wykrywania obiektów niskolecących

5. Opracowanie radarowych systemów antykolizyjnych BSP

6. Opracowanie systemów rozpoznania radioelektronicznego przeznaczonych dla BSP

7. Opracowanie systemów namierzania, lokalizacji i śledzenia źródeł emisji elektromagnetycznych z pokładu BSP


Radary z syntetyczną aperturą (SAR)

Obecnie realizowany projekt współfinansowany przez NCBiR

System radarowego rozpoznania terenu na pokładzie miniaturowego bezpilotowego statku powietrznego (akronim WATSAR)

Projekt współfinansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach Programu

Badań Stosowanych jako Projekt Badawczy PBS1/B3/15/2012

WAT (IRE WEL)

Niemal 10-letnie doświadczenie uzyskane podczas realizacji prac badawczych


Idea działania: radar na platformie lotniczej lub kosmicznej wysyła sygnały sondujące oraz odbiera sygnały echa, które przetwarza w taki sposób, jak gdyby pochodziły z jednej bardzo długiej anteny.

Efekt: bardzo duża rozdzielczość zobrazowań porównywalna z fotografią lotniczą lub satelitarną - tym lepsza im dłuższa jest „wirtualna” antena.

Zastosowania: rozpoznanie terenu, monitorowanie terenów przygranicznych, obszarów klęsk żywiołowych.

Źródło: www.wb.com.pl


x

y

R

e

H

Rv

P

z



Moduł

stabilizacji

elektro-

mechanicznej

układy

archiwizacji

sensor

pokładowy

procesor SAR

moduł syntezy

obrazu on-line

moduł kompresji

sygnału RAW

i dowiązania danych

nawigacyjnych

Zespół czujników nawigacyjnych

(Ekinox N INS, Ekinox D INS,

KVH 1750)

moduł

przetwarzania

danych

nawigacyjnych

układy

konwersji

AC

moduł

N/O

System

antenowy

Modem radiowyZespół zasilania

dane nawigacyjne

Stacja Kierowania

i Kontroli

SKiK

Stacja Analizy

Danych

SAD

część pokładowa

część naziemna

Moduł

autopilota

RAW SAR, video

Dane nawigacyjne, sterowanie


Technika georadarowa (GPR)Zakres prac: - teoria GPR

- sygnały sondujące- anteny- nadajniki/odbiorniki- DSP


Radary GPR na lądowych platformach bezzałogowych i GPR ręczne

Technika georadarowa (GPR)


Laboratoria i eksperymenty z radarami GPR

Technika georadarowa (GPR)


Zintegrowane Systemy Nawigacyjne

t

INS data from buffer

Nk

n

bvp

C,,

k-N+2 kk-1...

1 ms

SINS initialization

(alignment)

k-N+1k-N

Nkv , 1, Nkv

1

,, Nk

n

bvp C

kv ,

1

,,k

n

bvp C k

n

bvp C,,

SINS recalculation

• Projektowanie zintegrowanych systemów nawigacyjnych złożonych m.in. z odbiorników GNSS, systemów nawigacji inercjalnej (INS) i innych urządzeń.

• Projektowanie, badania i implementacja różnorodnych algorytmów przetwarzania danych nawigacyjnych:liniowe filtry Kalmana, filtry linearyzowane (LKF), rozszerzone (EKF) i bezśladowe (UKF), algorytmy filtracji cząsteczkowej (PF) i algorytmy wygładzania.

• Zintegrowany system nawigacyjny o dokładności rzędu pojedynczych cm jest obecnie opracowywany w ramach projektu systemu SAR na mini BSP.

SINS

GNSS KF

IMU ,v

GNSSINS

n

bvp/

,, C

h(*)SatPos

PR, RR

Zakres prac:


Radar szumowy

Nadajnik i odbiornik radaru szumowego

Demonstrator radaru szumowegoCechy radaru szumowego:• sygnał trudny do wykrycia• niewielki wpływ zakłócający pracę innych

urządzeń• możliwość detekcji obiektów w zadanym

przedziale odległości – eliminacja silnych ech od powierzchni Ziemi i detekcja na jej tle obiektów o niewielkiej skutecznej powierzchni odbicia

Obszary zastosowań:• systemy antykolizyjne BSP• detekcja obiektów niskolecących z BSP• ochrona obiektów• wykrywania ruchu• rozpoznawanie obiektów niedostępnych• penetracja obiektów ukrytych w płytkich

warstwach ziemi• wykrywanie żywych istot w obszarach

niedostępnych i zakrytych


Radar szumowyAplikacja – detekcja osób za przeszkodami


Systemy rozpoznania radioelektronicznego

Zautomatyzowane urządzenie rozpoznania

radioelektronicznego ASYR (lata 80)

Szerokopasmowe zespoły mikrofalowe

dla urządzeń walki elektronicznej (lata 80)

Szerokopasmowy odbiornik

mikrofalowy MIZAR (lata 90)

Mobilna stacja

rozpoznania

radioelektronicznego

MUR–20 (lata 90)

http://www.pit.edu.pl/home.htm



Systemy rozpoznania radioelektronicznego

Mobilna lekka stacja rozpoznania

radioelektronicznego MSR (lata 90)

„PROCJON” - śmigłowce rozpoznania

radioelektronicznego COMINT, ELINT (XX/XXI wiek)

ITK (ISŁ) i IRE (IR)

PZL „Świdnik” S.A.

System rozpoznania

elektronicznego p.k. „GUNICA”

(I dekada XXI wieku)

Nagroda Defender i Grand Prix

MSPO Kielce 2009




System pasywnego monitorowania chronionych stref specjalnych, lotnisk, portów i przejść granicznych (2010 – 2013 )


Wnioski

1. Doświadczenia, obserwacje, kontakty z uczelniami,instytutami badawczymi i współpraca z przemysłem (m.in.z obecnymi członkami Konsorcjum BSP) wskazują, żew polskiej nauce drzemie znaczący potencjał, który możebyć wykorzystany w BSP.

2. Kluczem do uruchomienia tego potencjału są wspólneprojekty realizowane z partnerami przemysłowymi.

3. Inwestowanie w te projekty przyczynia się do rozwojupotencjału zarówno naukowego, jak i przemysłowego.

4. Rozwiązania, które powstają w kraju są zwykle łatwiejszew utrzymaniu i modyfikowaniu, a w długiej perspektywieczęsto tańsze niż podobne systemy kupowane za granicą.


Dziękuję za uwagę!

kompetencje polskiej nauki w zakresie systemów bezzałogowych · h(* ) satp os p r , r r zakres...

Documents