Новая технология РЛС позволит видеть сквозь стены

Новая технология РЛС позволит видеть сквозь стены

Способность видеть сквозь стены – уже не предмет научной фантастики, благодаря новой технологии «радар», разработанной в лаборатории Линкольна Массачусетского технологического института.

Так же, как люди и другие животные видят через волны видимого света, которые отражаются от объектов,  видит и радар, посылая радиоволны, которые отскакивают от цели и возвращаются к приемникам. Но подобно тому, как свет не может пройти сквозь стены в количестве, достаточно большом восприятия глазами, трудно построить радар, который сможет проникать сквозь твердые объекты достаточно хорошо, чтобы показать, что происходит сзади. Теперь исследователями лаборатории Линкольна была создана система, позволяющая видеть сквозь стены с некоторого расстояния, давая мгновенную картину деятельности на другой стороне. Свое устройство ученые разрабатывали для военного применения внутри страны.

Устройством исследователей является совокупность антенн,  расположенных в два ряда –  восемь приемных элементов на верхнем ряду, 13 элементов передачи на нижнем, а также некоторые элементы вычислительной техники, все прикреплено к подвижной тележке.

Волны сквозь стены

Свои системы исследователи проверили на четырех-и восьмидюймовых толщиной бетонных стенах.
Сначала их радар функционирует,  как и любой другой: передатчики излучают волны определенной частоты в направлении цели. Но в обычных радарах, каждый раз, когда  волны ударяются о стены, 99%  не проникают в них. Но это только полдела: после того, как волны отражаются от каких-либо целей, они должны пройти обратно через стены до приемника радара — и снова, 99% не делают этого. К тому времени, когда волна попадает на приемники сигнала, она уменьшается примерно до 0,0025% своей первоначальной прочности.
Но, по словам Чарвата, ликвидация потери сигнала от стены даже не главная задача. Что было самым сложным, так это достижение скорости, разрешения и дальности, что особенно полезно в реальном времени. «Если вы находитесь в высокой степени риска в боевой обстановке, вы не хотите видеть одно и то же изображение каждые 20 минут, но вы и не хотите стоять рядом с потенциально опасные зданием,» – говорит Чарват.

Система команды лаборатории Линкольна предназначена для использования на расстоянии до 60 метров от стены. (такое расстояние, по мнению Чарвата, является реалистичным для городской боевой обстановки) и дает в режиме реального времени картину движения за стеной в виде видео со скоростью 10,8 кадров в секунду.

 

Фильтрация для частот

Для хорошего прохождения сквозь стены и обратно требуются более длительные волны, однако они требуют соответственно большую радиолокационную аппаратуру для решения индивидуальных человеческих целей. Исследователи остановились на S-диапазоне волн, которые имеют примерно ту же длину волны, как беспроводной Интернет — то есть, довольно короткую. Это означает, что потеря сигнала будет больше, отсюда возникает необходимость использования усилителей. Но реально работающий радар достигает восьми с половиной метров в длину. «Это, на наш взгляд нормальный размер для установки устройства на какой-нибудь автомобиль» – говорит Чарват.
Даже тогда, когда проблема прочности сигнала решается усилителями, стены — будь то бетон, саман или любое другое твердое вещество — всегда будут выглядеть как яркое пятно на сегодняшний день. Чтобы обойти эту проблему, исследователи применяют аналоговый фильтр-кристалл, который использует частоту различия между модулированными волнами, отражающимися от стен.

«Это очень способная система, в основном из-за возможности изображения в режиме реального времени» – считает Роберт Буркхолдер, профессор из Департамента штата Огайо, университета электротехники и вычислительной техники, который не был связан с этой работой. «Устройство также имеет очень хорошее разрешение, благодаря цифровой обработке и передовым алгоритмам для обработки изображений. Но система немного громоздка для того, чтобы перемещать ее самостоятельно» – говорит он, но соглашается, что установить ее на грузовике было бы целесообразно и полезно.

Мониторинг движения

В одном из недавних демонстраций, Чарват и его коллеги, Джон Пибоди и Тайлер Ралстон, показали, как радар смог показать изображение двух людей, движущихся за монолитным бетоном, а также человека, качающего металлический шест в свободном пространстве.

Поскольку процессор использует метод вычитания — сравнение каждой новой картины с предыдущей, радар может обнаруживать только движущиеся цели, а не неодушевленные предметы, такие как мебель. Тем не менее, даже человек, стоящий на месте, немного  движется, и система может обнаружить эти небольшие движения, отображая местоположение, человека.
Пока что, люди могут отображаться только как «капли», которые перемещаются по экрану.  В настоящее время исследователи работают над алгоритмами, которые автоматически преобразует каплю в чистый символ, чтобы сделать систему более удобной и понятной для пользователя.

При дальнейшем усовершенствовании, РЛС может быть использована внутри страны путем для помощи в чрезвычайных ситуациях. Исследователи говорят, что  разрабатывали систему в первую очередь для военного применения: «Это устройство предназначено для таких напряженных ситуаций, когда было бы здорово знать, что стоит за этой стеной».

Источник: smione.ru

Похожие новости:
Смартфоны смогут видеть сквозь стены
Американские ученые экспериментируют с технологией Wi-Vi, которая, по их словам, позволяет видеть и отслеживать движущиеся объекты сквозь стены, используя недорогую, широкодоступную беспроводную систему. Технология может быть реализована в смартфоне или специальном портативном устройстве для использования в поисково-спасательных или военных ..
2013-06-30 2017 0 Технология
1
Ученые создали новые магнитные технологии охлаждения
Новая технология охлаждения опирается на материалы, которые изменяют свою температуру, когда на них воздействует магнитное поле . Доктор Luis Hueso из исследовательского центра CIC nanoGUNE разработал новую технологию для охлаждения микроэлектронных компонентов. Система охлаждения основана на явлении магнитного охлаждения, ..
2013-02-26 2215 0 Технология
0
Новая технология позволит получить нефть из биомассы
Революционно новый метод преобразует все виды биомасс в высококачественную сырую био-нефть, которая потенциально может заменить ископаемое топливо, в силу того, что она очень похожа на натуральную сырую нефть. Разработанное датскими учеными гидротермальное сжижение использует осадок сточных ..
2013-02-9 2746 0 Технология
0
Биоинженеры нашли способ проникновения в клеточные ядра
Биоинженеры из Университета Дьюка разработали уникальный способ проникновения сквозь стенки живых клеток, который дает наномашинам неограниченные возможности забираться даже внутрь клеточных ядер. Технология позволяет не только путешествовать сквозь мембраны клеток, но и проникать в ядро, ..
2012-10-24 1632 0 Технология
0
Нанопоры помогут в «опознании» единичных молекул белка
Химики из США и Швейцарии под руководством Майкла Майера (Фрибурский университет) разработали методику определения единичных молекул белков по их поведению в зептолитровом объеме специально сконструированной нанопоры. Ученые нашли способ определять одновременно форму, объем, электрический заряд, дипольный момент ..
2017-01-18 4708 0 Технология
0
Ученые Приморья изобрели способ удешевить выпуск пластика в два раза
Ученые Приморья разработали технологию безотходного производства титанового пигмента, которая позволит снизить стоимость краски, бумаги и пластика в 1,5-2 раза, сообщил РИА Новости в среду представитель Дальневосточного федерального университета (ДВФУ). "Сегодня в мире производят около 5 миллионов тонн ..
2014-02-26 1658 0 Технология
0
Новая технология позволит управлять планшетом глазами
Сама по себе технология кажется фантастической, но уже в ближайшем будущем датская компания намерена вывести данное устройство на массовый рынок. На этой неделе европейские инвесторы выделили для компании The Eye Tribe 800 000 долларов на коммерциализацию технологии. Как рассказали представители компании в Копенгагене, в их расположении ..
2012-08-20 1731 0 Технология
0
Прозрачные солнечные батареи заменят оконные стекла
В Центре исследований Массачусетского технологического – появилась уникальная разработка, которая позволят использовать обычные окна, как солнечные батареи для производства электроэнергии, сообщает volgoplast.com. Процесс преобразования света в электричество будет происходить сам по себе, кроме того, вы не потеряете возможность ..
2014-04-01 5496 0 Технология
0
Новая технология позволит газетам стать интерактивными
Необычное печатное издание было выпущена в Тайване редакцией United Daily News. Данную газету оснастили новейшей технологией Aurasma, которую сами британские разработчики назвали визуальным браузером. Данная технология позволяет добавить к любым объектам любую визуальную ..
2011-11-11 1897 0 Технология
0
Скорость Wi-Fi увеличится в два раза
Новый стандарт Wi-Fi побьет все предыдущие рекорды скорости благодаря Wi-Fi Alliance. Усовершенствованная технология 802.11ac позволяет передавать данные со скоростью вдвое выше в сравнении с текущей версией 802.11n. По заявлению специалистов, максимальная скорость работы этого соединения ..
2013-06-25 1621 0 Технология
0
Скорость Wi-Fi собираются утроить
Ультрамедленный Wi-Fi в вашем местном кафе очень скоро сможет получить значительный прирост скорости. Компания Qualcomm на этой недели объявила о планах создания новой технологии, которая позволит утроить скорость Wi-Fi в домах, офисах и в сетях общего пользования. На ..
2014-04-05 1279 0 Технология
0
Японские ученые создали технологию озеленения пустынь
Специалисты японского университета Киото в сотрудничестве с корпорацией Panasonic разработали технологию, которую можно будет применять для озеленения пустынь, как сообщили представители компании. Технология, по словам японских ученых, заключается в нанесении на сухой песок слоя специального реагента, способного задерживать ..
2013-07-21 1738 0 Технология
0
Holovision - голограммы в человеческий рост
Много раз мы видели голограммы в голливудских фильмах, таких как Звездные войны и звездный путь. Сейчас появилась вероятность того, что голограммы размером с человеческий рост могут появиться у вас в гостиной, сообщает lolnews.ru. Расположенная в Лос-Анджелесе Provision 3D Media, пытается привлечь $ 950 000 на Kickstarter, ..
2013-07-26 2968 0 Технология
0
Технологию лазерной плавки опробуют на новой ракете
В Центре космических полетов имени Маршалла в Хантсвилле, штат Алабама, сложные металлические детали для тяжелой ракеты-носителя SLS будут создавать с помощью особенной технологии селективной лазерной плавки (SLM). Это позволит в один прием изготавливать детали сложнейшей формы и сэкономит ..
2012-11-12 1476 0 Технология
0
Ученые совершенствуют линзовидную печать
Анимированные изображения в формате .GIF — не совсем новая часть технологии, будучи примененной в 1987 году. Линзовидную печать — это технология даже старшая, так как она началась еще в 1940-х годах. Так что же происходит, когда вы берете эти две старые технологии и их объединяете? В итоге у вас получится ..
2013-11-23 1563 0 Технология
0