Polarimetrisk väggpenetrerande radar. Teori, simuleringar och utvecklingsläge

Rapporten utgör en studie av polarisationens egenskaper och möjliga användning med penetrerande radar i urban miljö. Den inleds med en beskrivning av principen för polarimetriska mätningar med radar, följd av en genomgång av existerande teori för elektromagnetisk vågutbredning genom medier, som antas bestå av ett eller flera homogena skikt av olika material, inkluderande väggmaterial. Teorin hanterar reflektion och transmission i planparallella skiljeytor mellan väggskikt, som kan vara dämpande, och tillämpas på en flerskiktsvägg för att studera hur polarisationen ändras genom väggpassagen. Huvuddelen av rapporten består av en översikt ur ett polarisationsperspektiv av kunskapsläget rörande mål- och bakgrundsinteraktion, som en radarvåg upplever efter väggpassagen. Översikten redogör för teoretiskt framtagna metoder för optimering av målreturer eller av kontraster mellan mål och konkurrerande bakgrund, genom lämpligt val av antennpolarisation vid sändning och mottagning. En viktig kontrastökande metod som samtidigt utnyttjar polarisation och dopplereffekten för rörliga målobjekt beskrivs. I rapporten refereras två internationella gruppers arbeten med simuleringar och mätningar, som tillämpar en del av de nämnda metoderna. Den ena gruppen har med simuleringar speciellt studerat den aktuella tillämpningen, att observera ett mänskligt målobjekt genom en vägg. Den andra gruppen har utvecklat teori för dopplerpolarimetrisk analys, och tillämpat den vid mätningar, dock i en annan tillämpning. Översikten har inte påträffat någon utförd radarmätning med full polarimetrisk kapacitet i den aktuella tillämpningen. I ett förslag till fortsatt FOI-arbete framhävs vikten av att skaffa utrustning med sådan förmåga t.ex. genom komplettering av existerande mätutrustning vid FOI:s mätplats Lilla Gåra. Rapporten innehåller ett längre appendix med allmän polarisationsteori.