Lincoln Lab

MIT-Radar sieht in Echtzeit durch Wände

| Redakteur: Peter Koller

Das Antennen-Array mit acht Empfangselementen in der oberen Reihe und 13 Sendeelementen unten (Fotos: Lincoln Lab/MIT)
Das Antennen-Array mit acht Empfangselementen in der oberen Reihe und 13 Sendeelementen unten (Fotos: Lincoln Lab/MIT)

Ein Radarsystem, das Echtzeitbilder von menschlichen Aktivitäten hinter Wänden liefern kann, haben Wissenschaftler am Lincoln Lab des MIT entwickelt.

Auch wenn sichtbares Licht Wände nicht durchdringen kann, Radarwellen können es – zumindest zu einem sehr kleinen Anteil. Ein System, das aus diesem extrem schwachen Signal nutzbare Bilder machen kann, ist am Massachusetts Institute of Technology entwickelt worden und soll in Zukunft Sicherheits- und Rettungskräften dienen.

Das System besteht aus einem Sender-/Empfänger-Array für S-Band-Radarwellen. Die Radarantenne mitsamt Auswerteelektronik ist etwa 2,50 Meter lang und 60 Zentimeter hoch und somit kompakt genug, um auf einem Fahrzeug montiert zu werden.

Von den emittierten Radarwellen kommen nach dem zweifachen Durchdringen einer Betonwand nur noch 0,0025 Prozent beim Empfangssystem an. Aber das ist noch nicht einmal das eigentliche Problem: "Signalverstärker sind billig", sagt Dr. Gregory Charvat, die treibende Kraft hinter der Entwicklung.

Echtzeitbilder sind große Herausforderung

Die große Herausforderung sei gewesen, das System auf eine Echzeitwiedergabe zu trimmen, was mit einer Bildwiederholrate von 10,8 Bildern pro Sekunde auch gelungen ist. Charvat: "In einer Gefahrensituation willst du nicht 20 Minuten auf ein Bild warten, während du neben einem potentiell gefährlichen Gebäude stehst."

Aufgrund der subtraktiven Bildaufbereitung zeigt das Radar nur bewegte Objekte an – und die bislang auch nur als verwaschener Fleck aus der Vogelperspektive. Die Forscher arbeiten derzeit an Algorithmen, um aus dem Fleck ein klar erkennbares Symbol zu machen, um das System auch ungeschulten Anwendern zugänglich zu machen.

System funktioniert bei 20 Zentimetern Wandstärke

Bei den Tests sahen die Experten durch Wände aus Beton und anderen Materialien bis zu einer Dicke von 20 Zentimetern (Youtube-Video). Das Radarsystem war dabei rund 7 Meter von der Wand entfernt, die Forscher halten aber Entfernungen von bis zu etwa 20 Metern für realisierbar.

Die Grundlagen ihrer Technik haben sie bereits vor einem Jahr in einem Aufsatz mit dem Titel Real-time through-wall imaging using an ultrawideband multiple-input multiple-output (MIMO) phased array radar system veröffentlicht.

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