SARENKA : miniaturowy radar SAR dla BSP

• Autorzy: Samczyński P. , Kulpa K. S. , Malanowski M. , Gromek D. , Wielgo M. , Ndini K. , Dzwonkowski P. , Baranowski P.

Identyfikatory

DOI

10.15199/13.2015.2.20

Warianty tytułu

EN

SARENKA : the miniaturized SAR system for UAV applications

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono projekt miniaturowego radaru z syntetyczną aperturą (SAR – ang. Synthetic Aperture Radar) o nazwie SARENKA dedykowanego dla bezzałogowych statków powietrznych (BSP). Głównym celem pracy było opracowanie nisko budżetowego radaru SAR charakteryzującego się zarówno małymi wymiarami jak również małą wagą. SARENKA jest radarem FMCW (ang. Frequency Modulation Continuous Wave) pasma C zaprojektowanym przez Zespół Technik Radiolokacyjnych Instytutu Systemów Elektronicznych Politechniki Warszawskiej. Opracowany system pozwala na uzyskanie wysokiej rozdzielczości (do 15 cm) zobrazowań powierzchni Ziemi praktycznie w każdych warunkach pogodowych. Uzyskanie wysokiej rozróżnialności w odległości możliwe jest dzięki zastosowaniu szerokopasmowej emisji (do 1GHz) sygnałów sondujących, natomiast otrzymanie wysokiej rozróżnialności w azymucie możliwe jest dzięki zastosowaniu małych wymiarów anten, o stosunkowo szerokiej wiązce oraz dodatkowo metod przetwarzania sygnałów radarowych w trybie SAR pozwalających na estymację i kompensację ruchu nośnika z radarem, takich jak autofocus. Opracowany system radarowy przetestowany został zarówno w warunkach laboratoryjnych, jak również w warunkach rzeczywistych z wykorzystaniem nośnika radaru w postaci samochodu osobowego, oraz małego samolotu. Uzyskane wyniki, które zaprezentowane zostaną w artykule, pokazały możliwość uzyskania wysokiej rozróżnialności zobrazowań SAR z wykorzystaniem radaru SARENKA. W pracy przedstawiono projekt, omówiono zaimplementowane techniki przetwarzania sygnałów SAR, jak również zaprezentowano rzeczywiste wyniki zobrazowań SAR z wykorzystaniem tego systemu.

EN

In the paper the miniaturized synthetic aperture radar (SAR) system named SARENKA dedicated for unmanned aerial vehicles (UAV) is presented. The main goal of the work was to design a small-size, low-weight and low-budget SAR radar. SARENKA is a frequency modulating continuous wave (FMCW) radar operating in C-band. The whole development of this radar has been done by Research Group on Radar Techniques at Institute of Electronic Systems of Warsaw University of Technology, Poland. The designed SARENKA system allows to obtain high resolution (up to 15 cm) SAR images. The operation capabilities of the radar has been proved during several different tests including laboratory tests and real condition trials, where as a moving platform a private car as well as an aircraft has been used. The results of these tests are presenting in this paper.

Słowa kluczowe

PL

elektronika; radar SAR; mikro-SAR; FMCW; BSP; UAVCW; UAV; miniaturized SAR system

EN

electronics; SAR radar; micro-SAR; FMCW; UAV; miniaturized SAR system

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 56, nr 2
• Strony: 84--88
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., il.

Twórcy

autor

Samczyński P.

• Politechnika Warszawska, Instytut Systemów Elektronicznych, Warszawa, Polska

autor

Kulpa K. S.

• Politechnika Warszawska, Instytut Systemów Elektronicznych, Warszawa, Polska

autor

Malanowski M.

• Politechnika Warszawska, Instytut Systemów Elektronicznych, Warszawa, Polska

autor

Gromek D.

• Politechnika Warszawska, Instytut Systemów Elektronicznych, Warszawa, Polska

autor

Wielgo M.

• Politechnika Warszawska, Instytut Systemów Elektronicznych, Warszawa, Polska

autor

Ndini K.

• Politechnika Warszawska, Instytut Systemów Elektronicznych, Warszawa, Polska

autor

Dzwonkowski P.

• Politechnika Warszawska, Instytut Systemów Elektronicznych, Warszawa, Polska

autor

Baranowski P.

• Uniwersytet Warszawski, Wydział Chemii, Warszawa

Bibliografia

• [1] Franceschetti G., Lanari R., Synthetic Aperture Radar Processing, 1999 CRC Press LLC.
• [2] Curlander J. C., McDonough R. N., Synthetic Aperture Radar Systems and Signal Processing, John Wiley & Sons, Inc., 1991.
• [3] Cumming I. G., Wong F. H.: Digital processing of synthetic aperturę radar data, Artech House, 2005.
• [4] Kawalec A., Komorniczak W., Pietrasinski J., Czarnecki W.: Evaluation of a low-cost microUAV platform for sensor suite, w Proceedings of International Radar Symposium (IRS), pp. 1,4, 24–26 May 2006, Kraków, Poland.
• [5] Caris M., Stanko S., Essen H., Leuther A., Tessmann A., Weber R., Malanowski M., Samczynski P., Kulpa K., Meszoly G., Topping C., E. Georgiou G., Papanastasiou A. C., Guraly R., Bilacz Z.: Synthetic aperture radar for all weather penetrating UAV application (SARAPE) – project presentation, w Proceedings of 9th European Conference of Synthetic Aperture Radar (EUSAR), pp. 290–293, 23–26 April 2012, Nurnberg, Germany.
• [6] Malanowski M., Krawczyk G., Samczyński P., Kulpa K., Borowiec K., Gromek D., Real-time high-resolution SAR processor using CUDA technology, w Proceedings of 14th International Radar Symposium (IRS), vol. 2, pp. 673–678, 19–21 June 2013, Dresden, Germany.
• [7] Samczynski P., Kulpa K., Malanowski M., Wielgo M., Baranowski P., Ndini K., Roszkowski P., Dzwonkowski P., SARENKA – Cband SAR radar for UAV application, w Proceedings of EUSAR 2014 – 10th European Conference on Synthetic Aperture Radar, 03-05 June 2015, Berlin, Germany.
• [8] Samczynski P., Malanowski M., Gromek D., Gromek A., Kulpa K., Krzonkalla J., Mordzonek M., Nowakowski M., Effective SAR image creation using low cost INS/GPS, w Proceedings of 15th International Radar Symposium (IRS), 16-18 June 2014, Gdańsk, Poland.
• [9] Wielgo M., Samczynski P., Malanowski M., Kulpa Ndini K., K., Baranowski P., The SARENKA SAR System – Experimental results of ISAR imaging w Proceedings of 15th International Radar Symposium (IRS), 16–18 June 2014, Gdańsk, Poland.
• [10] Samczynski P., Kulpa K.: Coherent MapDrift Technique, w IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, Vol. 48, Issue 3, 2010.
• [11] Samczynski P.: Super-Convergent Velocity Estimator for an Autofocus Coherent MapDrift Technique, w IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters, Vol. 9, Issue 2, March 2012, pp. 204–208.
• [12] Purchla M., Malanowski M.: Simple motion compensation algorithm for unfocused synthetic aperture radar,w Proceedings of the SPIE, R. S. Romaniuk, Ed., vol. 5484. Bellingham, WA, USA: SPIE, 2004, pp. 659–654.