Bistatisk SAR för urban miljö 2006-2008

Forskningsprojektet "Bistatisk SAR för urban miljö" har bedrivits på FOI under perioden 2006-2008. Rapporten sammanfattar de viktigaste aktiviteterna och resultaten som framkommit. Bakgrunden till projektet är att Försvarsmakten alltjämt har en relativt begränsad förmåga att upptäcka, identifiera och lägesbestämma markmål. I framtiden förutses ett ökande behov av denna förmåga, speciellt med tanke på internationella insatser. Projektets målsättning är att utveckla och värdera flygburen radar för att upptäcka och lägesbestämma dolda mål över stora områden i svåra miljöer, såsom urban miljö och skogsklädd terräng. SAR-teknik ("synthetic aperture radar") erbjuder denna förmåga mot öppna fordonsmål oberoende av väderlek och tid på dygnet. Tidigare forskningsprojekt på FOI har utvecklat nya radarsystem på VHF- och UHF-banden, CARABAS-II och LORA, som även klarar dolda mål men förutsätter flera överflygningar så att målen kan upptäckas med förändringsdetektion. I nuvarande projekt är målsättningen att utveckla denna förmåga fast utan förändringsdetektion. Projektet har studerat två fall: ? Fjärrkartering av byggnaders interna struktur, dvs golv, väggar, tak etc. Huvudproblemet är att åstadkomma tillräcklig penetration av byggnaden och sedan utnyttja mottagen signal för att rekonstruera den tredimensionella interiören. Studier av vågutbredning genom olika byggnadsmaterial visar att de svåraste materialen är metall och armerad betong. Resultaten visar dock på möjlig genomträngning av den senare genom att välja lämplig radarfrekvens inom bandet 300 MHz - 3 GHz. Problemet att avbilda den tredimensionella interiören återstår dock. SAR-teknik ger en god avbildning i två dimensioner men ger inte den önskvärda höjdinformationen. Tredimensionell (3D) SAR har därför studerats i projektet och resultaten är lovande men tekniken behöver utvecklas vidare. ? Detektion av dolda mål i tät skog. Tidigare forskning har visat att frekvensbandet 20-500 MHz är lämpligt för att både ge tillräcklig penetration genom vegetation och geometrisk upplösning. Utan förändringsdetektion är dock klottersignalen från skogen starkt begränsande för detektionsprestanda. Bistatisk SAR, dvs med geometriskt separerade sändare och mottagare, föreslås som en metod för att minska klotternivån. Projektet har därför utvecklat nödvändig teknik för systemsynkronisering baserad på GPS-signaler. De första experimenten med bistatisk SAR har genomförts på VHF-bandet och resultaten visar att klotternivån minskar väsentligt genom lämpligt val av geometri.