Autóradar-rendszerek bizonytalanságának mérséklése
Aktív tempomat, vészfékező és sávtartó funkció, gépi látás, holttér-felderítés - csupán néhány, az autóiparban feszített tembóban zajló, a vezetéstámogató rendszerekre fókuszáló fejlesztés.

 

E rendszerek fejlődése – különösen a környezeti viszonyokkal kapcsolatos információk begyűjtése – visszahat a járműradarokkal kapcsolatos elvárásokra is. De hogyan is működnek ezek a radarok? Folytonos hullámú, nagyfrekvenciás jelet sugároznak ki, majd megmérik a visszavert hullám terjedési késletetését és Doppler-eltolódását, ami alapján kiszámítják a környezeti tereptárgyak, járművek távolságát és sugárirányú sebességét. Az antennasorokat tartalmazó fejlett radarrendszerek a jármű haladási iránya és az érzékelt tárgyak közötti vízszintes, illetve függőleges irányszöget is képesek érzékelni.

Fontos, hogy az autóradarok pontosak és megbízhatóak legyenek, mivel az általuk szolgáltatott adatok alapján mérik fel a gépkocsik vezérlőrendszerei a környezeti viszonyokat és hoznak manőverezési döntéseket valós időben. Rossz minőségű információk esetén rossz döntések születnek. Például, amennyiben egy radarérzékelő egy 100 m-es távolságra lévő másik autó helyzetét 1°-os hibával detektálja, akkor a két jármű nyomvonala (illetve a gépkocsik oldala) közötti tényleges távolság akár 1,5 méterrel is rövidebb lehet a vártnál. Ekkora eltérés esetén már kérdéses, hogy biztonságosan halad el egymás mellett a két autó vagy összeütközik.

Esztétikum kontra praktikum

A radarérzékelőket általában a járművek hűtőrácsára erősített márkajelvények mögé vagy a lökhárítókba rejtik el. Ez esztétikai szempontból jó megoldás ugyan, de a rádióhullámok terjedési útjába járulékos csillapítást iktat be. A radarburkolatok vagy más néven „radomok” így jelátviteli szempontból a szenzorok részeivé válnak, az érzékelési jellemzők és pontosság kárára befolyásolva a kisugárzott jeleket.

Hogy mi a leírtak következménye? A négyzetesen fordított arányossági törvényből következik, hogy egy radar vevőfokozatába érkező jel teljesítménye a távolság negyedik hatványával fordítottan arányosan csökken a kisugárzott szinthez képest. Például, ha egy 77GHz-en működő, 3 W kimeneti teljesítményű, 25 dBi antennanyereségű radarral kell egy 10 m2 látszólagos keresztmetszetű tárgyat érzékelni, a minimális detektálási szint pedig -90 dBm, akkor a legnagyobb hatótávolság 109.4 m-re adódik. Amennyiben a jelútba egy radomot is beiktatunk, amely az előre- és visszirányú terjedés során összességében további 3 dB csillapítást hoz be, a hatósugár 16%-kal, 92.1 m-re rövidül. A gyakorlatban ez a csökkenés több jármű együttes hosszának felel meg.

A radomok mindezek mellett további problémákat is okoznak. A kisugárzott jelek és a burkolat anyaga között rádiófrekvenciás illesztetlenség is felléphet. A műanyag hegesztések mentén gyakran alakulnak ki egyenetlenségek, melyek előre nem látható módon torzíthatják a hullámokat. Ugyanez mondható el a fémes felületkezelő anyagok által okozott rádiófrekvenciás szóródásokról. E zavarjelenségek következtében a radar vevőjének leromlik az érzékenysége. A probléma egyik lehetséges megoldása, hogy a radomot oly módon rögzítik, hogy a kisugárzott jel ne közvetlenül a vevőfokozatba verődjön vissza róla. A másik oldalon azonban ez a formatervezők lehetőségeit szűkíti és nem segít a parazita reflexiók okozta nehézségeken sem.

A jellemzők rendszerszintű feljavítása

A radarok tervezői számára az jelenti az igazi kihívást, hogy a rendszereik belső bizonytalanságai ellenére bizonyos szintű működési jellemzőket biztosítaniuk kell. A szisztematikus hibákat mérséklő bármilyen megoldás közelebb visz e célhoz. Például, a radargyártók kalibrálják a termékeiket. A rádiófrekvenciás mérnökök azonban tisztában vannak vele, hogy e gyártók nem tudhatják, milyen radom kerül majd a termékeik fölé, hogyan lesznek befestve, milyen a burkolat anyagának szórása, stb.

Az érzékelők kalibrálása tehát csak részben oldja meg a megfelelő rendszerszintű paraméterek biztosításának problematikáját. A megbízhatóság fokozására további lehetőség, hogy a radomok gyártói maguk mérik be és hitelesítik a termékeik tulajdonságait, így a radarrendszerek tervezői már tudják, hogy mire számíthatnak. A másik út, nevezetesen minden egyes radom jellemzőinek autógyártó-soron való bemérése és beállítása túl költséges lenne.

A radomok előállítóinak tehát részletekbe menő, megbízható, gyártási szintű tesztelésre van szükségük. Egészen mostanáig ez sok esetben azt jelentette, hogy adott számú visszaverő elemet tartalmazó statikus környezetben először bemérték egy referencia-radarrendszer viselkedését, a forrástól mért különféle távolságok és szögek mentén, majd a radom beiktatásával elvégezték ugyanezeket a műveleteket. A vizsgált minta akkor minősült megfelelőnek, ha az eredményei a referenciaértékekhez képest meghatározott tűrésen belül maradtak.

A fenti elv tovább finomított változata, amikor a radart és a vizsgálandó burkolatot egy forgóasztalra helyezik, egyetlen visszaverő elemmel szembe állítva. A mérési értékeket forgatás közben, számos szögérték mellett veszik fel. Ezzel a módszerrel részletesebb referenciaadatok gyűjthetők, de az eljárás túl lassú ahhoz, hogy gyártási folyamatba lehessen vinni.

Újszerű radom tesztelő

Tekintettel arra, hogy a radarok működési jellemzői egyre fontosabb szerepet játszanak a járműelektronikában, a Rohde & Schwarz kifejlesztette R&S QAR jelű, fejlett autóradom-tesztelő berendezését. Ez az összeállítás a sorozatgyártás szemszögéből elfogadható áron és sebesség mellett szolgáltat megbízható mérési adatokat.

 


Az R&S QAR jelű, fejlett autóradom-tesztelő segítségével gyorsan végezhetők megfelelőségi vizsgálatok akár összetett szerkezetű RF-elemeken is

 

A fenti ábrán látható tesztelő elrendezést az autóradar jeleit érzékelő több száz adó- és vevőantennából álló mátrix alkotja. E mátrix segítségével képes milliméteres felbontással távolságot, valamint vízszintes és függőleges irányszöget mérni, láthatóvá téve a radom jelekre gyakorolt hatását. Az előállított kép elemzésével minőségi paraméterek is meghatározhatók, ami alapján egy egyszerű megfelelőségi („megfelelt/nem felelt meg” jellegű) vizsgálat is felépíthető. A sok adó- és vevőantennának köszönhetően a teljes mintát néhány másodperc alatt részletesen fel lehet térképezni. Az összeállítás képességeit egy kísérleti mintával ellenőrizék, amely a Rohde & Schwarz logoját az alapsíkból 0.5 mm-re kiemelkedve ábrázolja.

 

 

Az alapsíkból 0,5 mm-re kiemelkedő logo, amellyel a vizsgált radom illesztetlenségét ellenőrizték 77 GHz-en

 

A lenti ábrán feltüntetett, nagyfelbontású radarkép pedig a tesztelő berendezés által látottakat tükrözi, amelyen a fényesebb pontok nagyobb mértékű reflexióra utalnak. A fémes elemek, például a csavarok a sarkokban fehéren jelennek meg, és a logo kontúrvonalai is erős visszaverődésekre, az egyenletesség hiányára utalnak.

 

 

A kísérleti radom egyenetlen reflexiója alapján alkotott kép (bal oldalt) és egy irányú csillapítása (jobb oldali görbe)

 

A tesztelő elrendezéssel átviteli jellemzők is mérhetők, lehetővé téve a vizsgált minta illesztettségének és csillapításának feltérképezését a frekvencia függvényében, így végső soron megállapítható, hogy milyen mértékben használható a bemért anyag egy adott tartományban. A tesztelt egység (első ábra) mögött elhelyezett, kalibrált adóberendezés végigfut a kiválasztott frekvenciatartományon, a jelek pedig a vevőmátrixba érkeznek. Ez utóbbi segítségével határozható meg pontosan a radom átvitelének frekvenciamenete, ami alapján következtetni lehet a minta rádiófrekvenciás illesztettségére abban a tartományban, ahol ténylegesen használni kívánják.

Kritikus adatok pontosságának és megbízhatóságának garantálása

Az önvezető, illetve vezetéstámogató rendszereknek jó minőségű, megbízható adatokat kell kapniuk a környezetet feltérképező, számos járműradartól. A rádiófrekvenciás jelútba helyezett, különféle tulajdonságokkal bíró radomok leronthatják ezen információk minőségét, megbízhatóságát. Mivel a burkolatok jellemzőit csak nehézkesen, időigényesen és magas költségek árán lehetne a járműgyártó-soron beállítani, a radomok előállítóinak külön, önálló elemként kell megmérniük és visszaigazolniuk termékeik rádiófrekvenciás tulajdonságait. Az R&S QAR jelű, fejlett autóradar-tesztelő kifejezetten ilyen jellegű minősítésekhez készült berendezés, amellyel az egyéb módszerekhez képest részletesebb és határozottan gyorsabb térbeli méréseket lehet végezni a rádiófrekvenciás visszaverődéssel és áteresztőképességgel kapcsolatosan.

Túl magas volt az ólomtartalom
A Continental éveken keresztül a megengedettnél magasabb ólomtartalmú alkatrészekkel értékesítette egyes elektronikai készülékeit. A szabálytalanságra a cég maga derített fényt és június elején önként jelentette az illetékes hatóságnál.
Digitalizáció igény szerint
A hazai cégek is folyamatosan keresik a technológiaváltás lehetőségeit, vagyis hogyan tudnának megfelelni a digitális gyártás kihívásainak - mondta Alcsuti Bálint a Komax Thonauer Kft. értékesítési vezetője.
Hatszáz millió forinttal gyújtotta be tíz startup rakétáit az OXO Labs
Gyárak termelési adatai alapján hatékonyságot javító mobil alkalmazás, hatvan nap alatt felépíthető rezsimentes otthon, készpénzmentes fizetési megoldás, új generációs munkahelyi kommunikációs alkalmazás, e-sport tréner.
HyperWorks 2019 - már elérhető a legfrissebb verzió
Az Altair a HyperWorks 2019 verziójában egyesíti a tervezői, a mérnöki és a gyártással foglalkozó csapatok munkáját, ezáltal felgyorsítva a fejlesztési ciklusokat.
Átszervezésre készül a Thyssenkrupp is
Romló eredménye tükrében tevékenysége átszervezésére és elbocsátásokra készül a német Thyssenkrupp acél- és gépipari konszern.