kompetencje polskiej nauki w zakresie systemów bezzałogowych · h(* ) satp os p r , r r zakres...
TRANSCRIPT
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]
Defence Sector of Poland – joint enterprise for Unmanned Aircraft Systems development
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
Defence Sector of Poland – joint enterprise for Unmanned Aircraft Systems development
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””
Defence Sector of Poland – joint enterprise for Unmanned Aircraft Systems development
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
Defence Sector of Poland – joint enterprise for Unmanned Aircraft Systems development
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
Defence Sector of Poland – joint enterprise for Unmanned Aircraft Systems development
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
Defence Sector of Poland – joint enterprise for Unmanned Aircraft Systems development
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
Defence Sector of Poland – joint enterprise for Unmanned Aircraft Systems development
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
Radary z syntetyczną aperturą (SAR)
x
y
R
e
H
Rv
P
z
Defence Sector of Poland – joint enterprise for Unmanned Aircraft Systems development
Radary z syntetyczną aperturą (SAR)
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
Defence Sector of Poland – joint enterprise for Unmanned Aircraft Systems development
Technika georadarowa (GPR)Zakres prac: - teoria GPR
- sygnały sondujące- anteny- nadajniki/odbiorniki- DSP
Defence Sector of Poland – joint enterprise for Unmanned Aircraft Systems development
Radary GPR na lądowych platformach bezzałogowych i GPR ręczne
Technika georadarowa (GPR)
Defence Sector of Poland – joint enterprise for Unmanned Aircraft Systems development
Laboratoria i eksperymenty z radarami GPR
Technika georadarowa (GPR)
Defence Sector of Poland – joint enterprise for Unmanned Aircraft Systems development
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:
Defence Sector of Poland – joint enterprise for Unmanned Aircraft Systems development
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
Defence Sector of Poland – joint enterprise for Unmanned Aircraft Systems development
Radar szumowyAplikacja – detekcja osób za przeszkodami
Defence Sector of Poland – joint enterprise for Unmanned Aircraft Systems development
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)
Defence Sector of Poland – joint enterprise for Unmanned Aircraft Systems development
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
Defence Sector of Poland – joint enterprise for Unmanned Aircraft Systems development
System pasywnego monitorowania chronionych stref specjalnych, lotnisk, portów i przejść granicznych (2010 – 2013 )
Defence Sector of Poland – joint enterprise for Unmanned Aircraft Systems development
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.
Defence Sector of Poland – joint enterprise for Unmanned Aircraft Systems development
Dziękuję za uwagę!