Τη δυνατότητα εντοπισμού σε πραγματικό χρόνο προορίζεται να δώσει σε ανθρώπους με προβλήματα όρασης ένα μικρό, φορητό ραντάρ που έχουν αναπτύξει ερευνητές του KAUST (Σαουδική Αραβία) σε συνεργασία με επιστήμονες του VTT Technical Research Center of Finland.
Η τεχνολογία ραντάρ υπάρχει και χρησιμοποιείται ευρύτατα εδώ και δεκαετίες σε τομείς όπως η αεροπορία, η άμυνα κ.α. Το ραντάρ, ως γνωστόν, δίνει πληροφορίες για το μέγεθος, την απόσταση και την ταχύτητα με την οποία κινούνται αντικείμενα.
Ωστόσο, σε μικρότερες αποστάσεις, τα ραδιοκύματα πρέπει να έχουν μικρά μήκη κύματος, για να συλλέγονται όσο το δυνατόν περισσότερες πληροφορίες για το γύρω περιβάλλον. Τέτοιου είδους αισθητήρες θα μπορούσαν να είναι χρήσιμοι σε άτομα με προβλήματα όρασης και μη επανδρωμένα οχήματα, προκειμένου να «βλέπουν» μεταφράζοντας τις αντανακλάσεις του ραντάρ σε χρήσιμες πληροφορίες.
«Τα σημερινά ραντάρ είναι μεγάλα και ογκώδη. Επίσης χάνουν σημαντικές λεπτομέρειες επειδή λειτουργούν χρησιμοποιώντας μεγάλα μήκη κύματος» λέει ο Σεϊφαλάχ Τζαρντάκ, που εργάστηκε στο εγχείρημα υπό την επίβλεψη των Σατζίντ Αχμέντ και Μοχάμεντ Σλιμ Αλουϊνί από το KAUST και μαζί με τους Τέρο Κιούρου και Μίκο Μέτσο από το VTT. «Θέλαμε να αναπτύξουμε ένα χαμηλής ισχύος, φορητό ραντάρ. Οι συνάδελφοι στο VTT έφεραν την απαραίτητη εμπειρία στον σχεδιασμό hardware...ενώ εγώ επικεντρώθηκα στο κομμάτι της επεξεργασίας σημάτων και ανέπτυξα modular λογισμικό ραντάρ» προσθέτει.
Το πρωτότυπο πραγματοποιούσε μία σάρωση κάθε δύο δευτερόλεπτα, καθιστώντας δύσκολη την απόκτηση επαρκών δεδομένων. Ο Τζαρντάκ βελτιστοποίησε την επεξεργασία σήματος και βελτίωσε τις επιδόσεις, πηγαίνοντας το σύστημα στις οκτώ σαρώσεις ανά δευτερόλεπτο.
Η συσκευή διαθέτει ένα ραντάρ FMCW (frequency-modulated continuous wave). Αυτό σημαίνει πως το ραντάρ παράγει συνεχεία παλμούς ραδιοκυμάτων μήκους κύματος χιλιοστών, με συχνότητα που ποικίλλει σε κάθε παλμό. Το μικρότερο μήκος κύματος σημαίνει πως ο χρόνος που απαιτείται για να φτάσουν οι παλμοί σε ένα αντικείμενο και να επιστρέψουν πίσω- και κατ'επέκταση η απόσταση του αντικειμένου- υπολογίζονται σωστά.
«Για να περιορίσουμε το μέγεθος του συστήματος, επιλέξαμε συχνότητα λειτουργίας των 24 Gigahertz. Αυτό μας επέτρεψε να μειώσουμε το μέγεθος της κεραίας. Το σχέδιό μας έχει επίσης μία κεραία- πομπό και δύο δέκτες, κάτι που σημαίνει ότι μπορεί να υπολογίζει καλύτερα τη γωνιακή θέση ενός στόχου» σημειώνει ο Τζαρντάκ.
Όσον αφορά στο μέγεθος, η συσκευή χωρά σε ένα κουτί 10 εκατοστών, έχει βάρος κάτω των 150 γραμμαρίων και τροφοδοτείται από μια μπαταρία των 5V. Οι αρχικές δοκιμές έχουν δείξει πως η συσκευή είναι ικανή για τον εντοπισμό στόχων, τον υπολογισμό ταχύτητας και την παρακολούθηση σε εμβέλειες μέχρι και 12 μέτρων. Η ομάδα κατάφερε να το χρησιμοποιήσει επίσης για να διαπιστώσει εάν ένα άτομο ανέπνεε ενώ καθόταν σε μια καρέκλα.
«Το πρωτότυπό μας ίσως να είναι επίσης χρήσιμο για εφαρμογές μη επανδρωμένων ρομπότ και quadcopters, όπου απαιτείται σύστημα αποφυγής συγκρούσεων» προσθέτει ο Τζαρντάκ.
