Группа итальянских исследователей продемонстрировала работу новой компактной высокоэффективной радарной системы, которая может обеспечить точность, значительно превосходящую точность работы существующих радарных систем, в том числе и военного назначения. Но и это не самое важное в факте создания новой радарной системы, все дело заключается в том, что источник высокочастотного радиоизлучения системы создан по совершенно новому принципу, для получения импульсов радиочастоты используется свет лазера, которым по заданному алгоритму управляет компьютер со специализированным программным обеспечением.

Следует отметить, что

практически во всех существующих радарных системах для генерации импульсов высокочастотного радиоизлучения и приема отраженных сигналов используются аналоговые электронные компоненты и узлы, такие, как генераторы, смесители, усилители и т.п. Все эти компоненты имеют достаточно существенные массогабаритные показатели, они требуют для своей работы электрическую энергию и возможность избавиться от них позволит сделать радарные установки действительно компактными и высокоэффективными.

Кроме этого, фиксированный набор аппаратных средств позволяет изменять форму, амплитуду и другие характеристики радиочастотных импульсов лишь в небольших пределах, что значительно сужает области применения радаров.

Рис. 1.

Новая радарная система PHODIR (PHOtonics-based fully DIgital Radar) лишена от большинства вышеуказанных недостатков, присущим обычным радарным системам.

Цифровое программное управление позволяет моментально менять частоту радиоизлучения, форму и амплитуду импульсов.

«Более того, в любой момент можно изменить параметры системы таким образом, что она из радарной системы превратится в коммуникационную систему или во что-нибудь другое» – рассказывает Паоло Гельфи (Paolo Ghelfi), исследователь из Национального межуниверситетского консорциума по телекоммуникациям, Пиза, Италия, – «Если система вдруг обнаруживает что-либо интересное, то мы имеем возможность изменить параметры сигнала, распространяющегося именно в нужном направлении, для получения более подробной информации об обнаруженном объекте».

Отметим, что

некоторые современные цифровые радарные системы также могут работать, изменяя с помощью программного управления параметры своего сигнала. Но это делается при помощи цифро-аналоговых и аналогово-цифровых преобразователей, установленных в передающих и приемных трактах. Все это ограничивает диапазон работы таких систем, верхняя граница которого не превышает значения в 2 ГГц.

Но, для получения высокой разрешающей способности и точности работы радарной системы требуется работа на гораздо более высоких частотах, которые должны быть получены с помощью иных принципов и технологий, способных обеспечить высокое значение соотношения сигнала к шуму, чего совсем непросто добиться при помощи традиционных способов.

Итальянским исследователям удалось добиться этого с помощью лазера, имеющего две оптические резонансные частоты (моды), значение которых задается программным обеспечением управляющего компьютера. Когда луч такого лазера был сфокусирован на поверхности мощного быстродействующего фотодиода на его выходе был получен радиочастотный сигнал, верхняя граница диапазона которого находилась на уровне 40 ГГц.

Изменяя при помощи программного управления параметры накачки лазера и его резонансные частоты можно получать радиочастотные импульсы практически любой частоты и формы, и, заметьте, без использования любых перестраиваемых радио- и электромеханических компонентов.

Рис. 2.

Созданный исследователями опытный образец лазерной радарной системы был проверен на серии самолетов, взлетающих и садящихся на полосы международного аэропорта Пизы. Полученные данные были близки к данным, предоставленным позже диспетчерской службой аэропорта. Расхождения в данных были совсем незначительны и исследователям еще предстоит выяснить источник возникшей погрешности, которым может быть как новая радарная система, так и существующее радарное оборудование аэропорта.

В ближайшее время исследователи планируют модернизировать созданную ими систему, увеличив ее эксплуатационные характеристики и точность. А после проведения ряда испытаний, в том числе и метрологических, эта система будет готова встать на коммерческие рельсы.