В ЛЭТИ разработали прототип системы мониторинга окружающей среды на основе Wi-Fi

Локальный мониторинг — это способ наблюдения за объектами инфраструктуры, который обеспечивает безопасность на складах, заводах и других промышленных помещениях. Однако не всегда есть возможность проследить за передвижениями объектов с помощью видеокамер и датчиков движения из-за возникающих проблем с размещением, недостаточного освещения и плохих погодных условий. Поэтому появляется необходимость в поиске новых более эффективных технологий.

Студентка первого курса магистратуры факультета радиотехники и телекоммуникаций СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Лидия Мумладзе представила проект «Возможность реализации полуактивной РЛС с сигналом подсвета Wi-Fi на приемопередающем устройстве USRP», который позволит сделать мониторинг объектов инфраструктуры более точным и эффективным за счет использования Wi-Fi-сигналов. Проект реализуется под руководством директора НИИ «Прогноз», профессора кафедры радиотехнических систем Владимира Веремьёва и научного сотрудника НИИ «Прогноз» Евгения Воробьева.

«Основная идея проекта заключается в том, что движущаяся цель влияет на канал связи Wi-Fi сигнала с точки зрения доплеровского сдвига частоты, путей распространения и затухания сигнала. По сравнению с другими технологиями, используемыми для обнаружения движущихся объектов, такими как камеры слежения, датчики движения, сенсорная технология на основе Wi-Fi не вызывает проблем с размещением, работает в любую погоду и при любых условиях освещения, а также широко доступна во всех помещениях», — говорит Лидия Мумладзе.

Разработанный студенткой макет полуактивной радиолокационной системы (ПАРЛС) построен на основе программно-конфигурируемого радиомодуля USRP, а для приема сигнала, отраженного от цели, используется спиральная антенна. «Wi-Fi роутер излучает эталонный сигнал, который искажается, отражаясь от цели. Конфигурируемый радиомодуль USRP принимает прямой и отраженные сигналы, после чего в среде MATLAB проходит их обработка — строится взаимная функция неопределенности.

Пик этой функции сдвигается либо по дальности, либо по частоте, либо и по частоте, и по дальности. Если цель статичная, то пик сдвигается только по дальности, соответственно, если цель подвижная, то пик сдвигается и по частоте. Таким образом, я фиксирую дальность цели и с какой скоростью она движется», – объясняет принцип работы исследовательница.

По словам Лидии, на сегодняшний день в ПАРЛС широко используются сигналы цифрового эфирного телевидения, а сигналы беспроводной связи недостаточно изучены. Поэтому готовых аналогов разработанной ПАРЛС не существует — исследования зарубежных ученых также находятся на этапе построения макетов.

Дальнейшая разработка макета планируется с использованием нескольких каналов приема отраженных от целей сигнала, что позволит улучшить технические характеристики макета и точность обнаружения объектов. Обработка сигналов на следующих этапах реализации проекта предполагает также траекторное сопровождение целей.

Проект «Возможность реализации полуактивной РЛС с сигналом подсвета Wi-Fi на приемопередающем устройстве USRP» был отмечен жюри конкурса студенческих НИР в рамках VII Всероссийского молодежного Форума «Наука будущего — наука молодых» — Лидия Мумладзе стала серебряным призером.

СПбГЭТУ «ЛЭТИ»

43 статей

Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» – один из ведущих технических университетов России и участник программы «Приоритет-2030» – является лидером в области разработки технологий и опережающей подготовки кадров для сфер радиоэлектронных, информационно-телекоммуникационных и информационно-управляющих систем, искусственного интеллекта, биоинженерии, жизнеобеспечения человека и защиты окружающей среды.

Показать больше