Radarsysteme & Bildgebung

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Aktuelle Projekte

Aktuell laufende Forschungsvorhaben


Radarsensorik zur Parkraumüberwachung

Ziel des Projektes ist die Detektion freier Parkplätze am Straßenrand auf Basis von Radarbildern, welche von (z.B. an Straßenlaternen) fest in der Stadt installierten Sensoren aufgenommen werden. Diese sollen genutzt werden, um in Echtzeit die Nutzungsverteilung öffentlicher Parkplätze zu erfassen, welche zur Optimierung der Verkehrsführung dient. In diesem Zusammenhang ermöglicht MIMO Radar Imaging eine hohe Auflösung und Zuverlässigkeit, gerade auch unter ungünstigen Lichtverhältnissen, ohne dass dabei die Privatsphäre einzelner Verkehrsteilnehmer verletzt werden würde, da keine optischen Bilder aufgezeichnet werden. Es wird untersucht, in wie fern aktuelle Entwicklungen im Bereich des Deep Learning für ihren Einsatz bei der Analyse und Klassifizierung der Radarbilder geeignet sind. Insbesondere Convolutional Neural Networks, die den menschlichen visuellen Wahrnehmungsprozess zum Vorbild haben, sollen zur Erzielung hochgenauer Klassifizierungsergebnisse eingesetzt werden.

Kooperationspartner:

  • Siemens AG, Corporate Technology, München



Mehrkanaliges Millimeterwellen-FMCW-Radarsystem

Mehrkanal-Radarsysteme haben gegenüber einem einkanaligen System den Vorteil, dass neben den Informationen über Entfernung und Geschwindigkeit eines Radarziels durch Digital-Beam-Forming auch Winkelinformationen gewonnen werden können. Typischerweise kommt bei der Signalerzeugung für ein Mehrkanalsystem ein einzelner Hauptoszillator zum Einsatz, mit dem die verschiedenen Sende- bzw. Empfangspfade bedient werden. In diesem Projekt wird der Aufbau eines mehrkanaligen Radarsystems aus mehreren, mittels Phasenregelschleifen frequenzstabilisierten Oszillatormodulen untersucht. Das umfasst die Untersuchung des Einflusses von verschiedenen Systemparametern wie z.B. Phasenrauschen, Jitter und Rampenlinearität auf die Leistungsfähigkeit des Gesamtsystems. Weiterhin sollen für die Mehrkanalanwendung unterschiedliche Ansätze zur Synchronisation der Oszillatormodule untersucht werden.

Kooperationspartner:

  • Siemens AG, Corporate Technology, München



KFZ-Radar oberhalb von 100 GHz (Teil des Projekts RoCC - Radar on Chip for Cars)

In den letzten Jahren gewannen KFZ-Radarsensoren zunehmend an Bedeutung. Angefangen bei Komfortsystemen, wie der Adaptiven Abstandsregelung und der Parkhilfe, rückte der Sicherheitsaspekt stärker in den Vordergrund. In naher Zukunft soll durch die Entwicklung einer kostengünstigen Radartechnologie sichergestellt werden, dass nicht nur Fahrzeuge der Oberklasse von Sicherheitsapplikationen, wie pre crash, collision warning und collision avoidance profitieren. Innerhalb des Projektes soll unter anderem festgestellt werden, ob ein KFZ-Radar im Frequenzbereich oberhalb von 100 GHz realisierbar ist. Es wird erörtert, welche Vorteile sich aus dem Übergang zu höheren Betriebsfrequenzen ergeben (bessere Auflösung, Möglichkeit zu Abbildungsverfahren). Neben der Untersuchung limitierender Randbedingungen (Materialcharakterisierung, Witterungseinflüsse, Radarquerschnitt) werden Strahlschwenkungs- und Antennenkonzepte erarbeitet und getestet

Kooperationspartner:

  • Daimler AG, Ulm

Gefördert durch:

  • Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)



QPASS - Hochauflösendes, vollelektronisches 3D - Messsystem mit zuverlässiger, automatisierter Anomalieerkennung

Ziel des Projektes ist die Untersuchung von neuen Technologien und Algorithmen für einen echtzeitfähigen, vollelektronischen Ganzkörper-Personenscanner für die Sicherheitstechnik. Im Mittelpunkt steht die automatische Detektion von Gefahrenstoffen und -objekten. Da das Rückstreuverhalten auf den physikalischen Eigenschaften der verborgenen Objekte basiert, können insbesondere Informationen, die durch zwei Reflexionsmessungen mit orthogonal polarisierten elektromagnetischen Wellen gewonnen werden, in einem automatisierten Verfahren zur verbesserten Anomalie-Detektion genutzt werden. Hauptgesichtspunkte des Projekts sind daher die Entwicklung eines vollpolarimetrischen Radarsensors zur Datenaufnahme im Millimeterwellenbereich, sowie die Entwicklung und Implementierung von Algorithmen zur Objektklassifizierung und einer abstrahierten Darstellung der Scan-Ergebnisse zur Wahrung der Privatsphäre.

Kooperationspartner:

  • Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG, München
  • Bundespolizei - Forschungs- und Erprobungsstelle für Führungs- und Einsatzmittel, Lübeck
  • Internationales Zentrum für Ethik in den Wissenschaften, Universität Tübingen

Gefördert durch:

  • BMBF, 13N11529



Millimeterwellen - Holographie

Abbildende Nahbereichsradarsysteme im Millimeterwellenbereich finden in der Sicherheitstechnik zunehmend Anwendung. Solchen Radarsystemen ist gemein, dass ihre Antennenanordnungen Abmessungen in der Größenordnung der aufgenommenen Objekte aufweisen um die Information des elektrischen Feldes aufzunehmen. Bei Aufnahmen mit nicht fokussierten Antennen werden Algorithmen verwendet, um aus den in der Antennenebene gemessenen komplexen Amplituden das Elektromagnetische Feld in der Objektebene zurück zu rechnen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Systemen werden in diesem Projekt lediglich Detektordioden zur Frequenzumsetzung verwendet. Diese haben im Vergleich zu Mischern den Vorteil, dass sie eine geringe Komplexität aufweisen und daher auf einer kleinen Fläche eine hohe Anzahl von Antennen mit Detektoren untergebracht werden können. Der Nachteil von Detektoren ist, dass ausschließlich der Betrag und nicht die Phase gemessen werden kann. Um dennoch komplexe Amplituden messen zu können, wird das holographische Prinzip verwendet.

Kooperationspartner:

  • ACST GmbH