Nowy system śledzenia ruchomych obiektów

Nowy system śledzenia ruchomych obiektów

Namierzanie szybko poruszających się obiektów może być sprawą życia, lub śmierci, szczególnie jeśli jest to rakieta lecąca z pięciokrotnością prędkości dźwięku. I o ile nie sprawia to zbyt wiele trudności ludzkiemu oku, to dla zautomatyzowanych systemów jest to zadanie bardzo trudne.

Można to zrobić przy pomocy szeregu anten sterowanych elektronicznie, które skanują przestrzeń. Systemy takie są wykorzystywane przez wojsko, jednakże ich wysoki koszt uniemożliwia rozpowszechnienie tego systemu.

Winowajcą takiego stanu rzeczy jest przesuwnik fazowy, urządzenie, które zmienia fazę sygnału wyjściowego. Pojedynczy przesuwnik może kosztować nawet ponad 100 funtów, a niektóre anteny potrzebują ich nawet tysiąc. Urządzenie takie nie zajmie więcej miejsca niż standardowy komputer, jest jednakże wielokrotnie cenniejsze.

Zespół inżynierów z Antenova of Cambridge oraz Imperial College London, pod kierownictwem profesora Neil’a Alford’a i doktora Peter’a Petrov’a, pracuje obecnie nad znaczącym obniżeniem tych kosztów. Głównym zadaniem jest stworzenie technologii umożliwiającej produkowanie ich z powłoki ferroelektrycznej, która obniżyłaby koszt pojedynczego urządzenia do kilku funtów. Problem polega na tym, że urządzenia z ferroeletryków cechują się większą histerezą, przez co nie reagują dostatecznie szybko, by zapewnić optymalne sterowanie przesuwnika fazowego. Na szczęście Alford i Petrov odkryli, że oświetlenie przesuwnika fazowego z powłoki ferroelektrycznej światłem ultrafioletowym powoduje zmniejszenie histerezy.

”Głównym celem jest uniknięcie histerezy,” – powiedział Alford. „Światło ultrafioletowe cechuje się szczególną długością fali, która przenosi energię, która koresponduje z energią pasma wzbronionego materiału. To był powód, dla którego testowaliśmy pewne konkretne długości fal w pierwszej kolejności.”

Naukowcy z Birmingham University potwierdzili odkrycie, a obecnie Alford i Petrov przygotowują się do dalszych badań. „Uniknięcie histerezy jest kluczową korzyścią, ale gdy zacznie się już badać wyższe częstotliwości, widać, że kryją one w sobie jeszcze wiele niespodzianek,” – powiedział Alford. „Powyżej 10 gigaherców, co w przybliżeniu odpowiada częstotliwości używanej przez satelity, starty zaczynają się redukować.”

Dzięki lepszej charakterystyce wydajności, przesuwniki fazowe będą potrzebowały mniej mocy, co pozwoli oszczędzić energię i zmniejszyć promieniowanie elektromagnetyczne.

Technologia ta znajdzie zastosowanie przede wszystkim w systemach wojskowych, jednakże na tym jej możliwości się nie kończą. Zastosowana w samochodach, może być częścią systemu wczesnego ostrzegania przed kolizją, czy innych systemów wspomagających kierowcę.

(lk)