Российская компания Cognitive Technologies объявила о создании промышленного образца четырехмерной радиолокационной станции для беспилотных автомобилей. Согласно сообщению компании, поступившему в редакцию N + 1, в настоящее время ведется подготовка к серийному производству радара. Разработчики утверждают, что созданная ими радиолокационная станция является первым в мире промышленным образцом четырехмерного радара, способного определять не только пространственные координаты и скорость объектов, но также и их форму.
Современные радиолокационные станции, помимо прочего, принято делить на двух, трех и четырехмерные. Двухмерные радары способны определять только два параметра обнаруженного объекта — дальность и азимут, трехмерные — дальность, азимут, высоту и скорость объекта. Четырехмерные радиолокационные станции предназначены для определения не только пространственных координат объекта и его скорости, но также и его размеров.
В некоторых образцах военной техники четырехмерные радары используются уже относительно давно. В частности, такой радиолокационной станцией оснащена зенитная ракетная система С-400 «Триумф». Выпуском четырехмерных радаров TRML-4D для систем противовоздушной обороны занимается и немецкая компания Hensoldt. На автомобили, в том числе опытные образцы с системой автопилота, сегодня ставятся двухмерные и редко трехмерные радары, информация с которых традиционно дополняется данными с видеокамер и лидаров.
Применение четырехмерного радара на беспилотном автомобиле позволит существенно расширить возможности автопилота по восприятию окружающего пространства даже в условиях дождя, дыма или тумана, при которых лидары утрачивают возможность точной работы. По утверждению разработчиков из Cognitive Technologies, их радар, получивший название Cognitive Imagine Radar, способен с точностью 97,7 процента определять координаты, размеры и скорость объектов в поле луча.
Устройство способно обнаруживать объекты на дальности до 200 метров. Угол азимута составляет до 100 градусов, а угол места — до 20 градусов. По оценке разработчиков, увеличение угла места, то есть сканирования по высоте, сверх 20 градусов не имеет практической ценности применительно к беспилотному наземному транспорту. Радиолокационная станция работает в стандартном для автомобильных радаров частотном диапазоне 76-81 гигагерц. Радар оснащен фазированной антенной решеткой, позволяющей перемещать главный лепесток диаграммы его направленности, или луч, без механических приспособлений.
В радиолокационной станции Cognitive Imagine Radar реализован и режим синтезированной апертуры, благодаря которому можно с использованием данных с радара строить подробную карту увиденной им местности и объектов на ней. Синтезированная апертура — это своего рода «виртуальная» антенная решетка, синтезированные размеры которой могли бы соответствовать размерам реальной антенны. Работая в таком режиме, приемо-передающие модули радара определяют характеристики излученных и отраженных электромагнитных импульсов по результатам измерений, выполненных в разных точках пространства в разное время.
Для решения этой задачи в связке с радаром должны работать навигационные системы высокой точности. При работе радара в режиме синтезированной апертуры, он записывает принимаемое с заданного направления отраженное излучение. Запись ведется на протяжении некоторого времени и одновременно сопоставляется с данными навигационного оборудования. Траектория, на протяжении которой велась запись, называется интервалом синтезирования. После обработки записанных данных подсистемы радара выдают информацию обо всех наблюдаемых объектах с высокой разрешающей способностью.
Другие подробности о новом четырехмерном радаре не уточняются. В частности, неизвестно, насколько точно радиолокационная станция обрабатывает выпуклые или вогнутые отражающие объекты, которые радарами обычно воспринимаются как объекты с существенно большими или меньшими размерами. В Cognitive Technologies планируют развернуть серийное производство новых радаров в 2019 году, а к 2022 году довести объемы его производства до 4-4,5 миллионов единиц в год.
В Cognitive Technologies также заявили, что компания уже располагает заказом от одного из автопроизводителей на партию из 200 тысяч радаров. После начала серийного производства стоимость одного устройства составит несколько сотен долларов.
Помимо Cognitive Technologies разработкой компактного четырехмерного радара занимаются израильская компания Arbe Robotics, индийская Steradian Semiconductors, японская Denso-Ten и немецкая SmartMicro. Наиболее близкими к развертыванию серийного производства новых радиолокационных станций считаются Arbe Robotics (радары для дронов и беспилотных автомобилей) и SmartMicro (станции для беспилотных и управляемых автомобилей).
Василий Сычёв