به گزارش اطلاعات آنلاین، رادار داپلر یک رادار تخصص یافته است که با بهره گیری از اثر داپلر(Doppler effect) داده هایی از سرعت اشیاء که در فاصله معینی قرار دارند ارائه می دهد. برای انجام این کار رادار سیگنال مایکروویو را به اشیای هدف زده و انعکاس آن را دریافت می کند تا بررسی کند حرکت شی ء مورد نظر چگونه فرکانس سیگنال برگشتی را تغییر داده است. رادارهای داپلر در هوانوردی، ماهواره ها، هواشناسی، رادیولوژی و غیره مورد استفاده قرار می گیرند اما پژوهشگران این رادار را در عرصه دیگری به کار بسته اند و آن صنعت خودروسازی است.
پژوهشگران «دانشگاه پرینستون» سیستمی ساخته اند که با کمک آن خودروها می توانند به خوبی محیط اطراف مسیر را زیر نظر بگیرند و از وجود عابرین پیاده و خودروهای دیگری آگاه شوند که در حال نزدیک شدن هستند. آنها با ادغام هوش مصنوعی و رادارهایی که در ردیابی «اسپیدرها» (speeders) و توپ های بیس بال به کار می روند موفق به ساخت سیستمی شده اند که به خودروها این امکان را می دهد تا موانع و اشیائی را که در نزدیکی آنها ثابت یا در حال حرکت هستند را تشخیص دهد.
در این سیستم که به خوبی با ترکیب ساختاری خودروهای امروزی سازگار است از رادار داپلر استفاده شده است تا امواج رادیویی را از روی سطوحی مانند ساختمان ها و خودروهای پارک شده به هوا بلند کند. سیگنال رادیویی با زاویه مشخصی به سطح برخورد کرده، سپس مانند توپ بیلیاردی که به دیواره میز برخورد می کند خیز بر می دارد و از سطح فاصله می گیرد. بدین ترتیب سیگنال پیش می رود تا به اشیائی برخورد کند که در نزدیکی آن قرار دارند و از دید پنهان هستند. بخشی از سیگنال رادیویی می جهد و به ردیاب هایی که روی خودرو نصب هستند برمی گردد. بدین طریق است که سیستم راداری خودرو می تواند اشیاء نزدیک به خود را دیده و تشخیص دهد آیا در حال حرکت یا در یک جا ساکن هستند.
این وسیله کمک می کند تا بتوانیم از وجود اشیائی که به راحتی در دید نیستند و با فناوری سنجش از راه دور لیدار و حسگرهای دوربین دار هم تشخیص داده و ضبط نمی شوند آگاه شویم. برای مثال، این سیستم برای یک اتومبیل خودران که لازم است ببیند در تقاطع چه موانعی سر راهش قرار می گیرند بسیار مفید واقع می شود. حسگرهای راداری نسبتاً ارزان قیمت هستند، به ویژه در مقایسه با حسگرهای لیدار. به علاوه، به تولید انبوه هم می رسند و به صورت گسترده قابل عرضه به بازار هستند.
با این رویکرد، وسایل نقلیه خودران هشدار برخورد با عابرین پیاده و دوچرخه سوارها را دریافت می کنند، پیش از این که در خط مستقیم دید آنها قرار گیرند. این سیستم می تواند اشیائی مانند خودروها، دوچرخه ها و نیز افرادی که پیاده در حرکت هستند را تشخیص داده و جهت حرکت و سرعت آنها را اندازه گیری کند.
در سال های گذشته مهندس ها سیستم های حسگر متنوعی را ساخته اند که به خودروها امکان می دهند اشیاء دیگر در جاده را شناسایی کنند. بسیاری از آنها مبتنی بر لیدار یا دوربین هایی هستند که با نور مرئی یا مادون قرمز نزدیک کار می کنند. این گونه سیستم ها که از بروز تصادف جلوگیری می کنند در حال حاضر در خودروهای پیشرفته امروزی نصب می شوند. اما به کارگیری فناوری حسگری نوری برای تشخیص اجسامی که خارج از خط دید خودرو هستند مشکل است.
این تیم پژوهشی در مطالعه پیشین خود برای مشاهده اشیاء اطراف که مستقیماً دیده نمی شوند از نور بهره گرفتند. اما در حال حاضر این شیوه ها دیگر کاربردی نیستند، هم به این دلیل که که مستلزم استفاده از لیزرهای پرقدرت و پرمصرف هستند و از این جهت که برد کوتاهی دارند و جواب گوی فاصله های زیاد نیستند.
برای پیشبرد مطالعه نخست این پرسش برای آنها پیش آمد که آیا ایجاد سیستمی که بتواند در خارج از دیدرس خودرو با استفاده از تصویربرداری راداری به جای نور مرئی موانع را تشخیص دهد امکان پذیر است یا خیر.
در سیستم های راداری اتلاف سیگنال روی سطوح صاف بسیار کمتر اتفاق می افتد. رادار برای ردیابی اشیاء یک فناوری مناسب و به اثبات رسیده است. مشکلی که درباره رادارها وجود دارد این است که وضوح فضایی (spatial resolution) آنها برای تصویر سازی اشیاء اطراف مانند خودروها و دوچرخه ها نسبتاً پایین است. با این حال پژوهشگران بر این باور هستند که می توانند الگوریتم هایی بسازند که قابلیت تعبیر کردن داده های راداری برای به کار انداختن حسگرها را دارند.
الگوریتم ها کارایی بالایی دارند و بسیار مناسب نسل حاضر سیستم های سخت افزاری خودران هستند. به همین دلیل دور از انتظار نیست که این فناوری را از هم اکنون در نسل بعدی وسایل نقلیه دیده باشیم.
پژوهشگران به منظور این که سیستم را در تشخیص اشیاء توانا کنند، آن بخشی از سیگنال رادار را پردازش کردند که در رادارهای استاندارد نویز زمینه ای محسوب می شود. تیم پژوهشی تکنیک های هوش مصنوعی را به کار بردند تا فرایند پردازش را خالص سازی و در نهایت تصاویر اجسام را خوانش کنند. رایانه ای که وظیفه به کار انداختن این سیستم را بر عهده داشت باید یاد می گرفت دوچرخه سوارها و عابرین پیاده را با داده های اندکی که در اختیار داشت تشخیص دهد.
پیش از هر چیز این سیستم باید درک می کرد که شیء یا اشیائی در نزدیکی آن قرار دارند. سپس باید محل آنها را موقعیت یابی می کرد. این فناوری در حال حاضر می تواند عابرین پیاده و دوچرخه سوارها را تشخیص دهد، چون از نگاه مهندسین سازنده، این دو مورد چالش برانگیز ترین اشیاء متحرک پیرامون آن هستند، چرا که هم اندازه کوچکی دارند و هم اشکال و حرکاتشان بسیار متنوع است. اما می توان حسگر راداری را طوری تنظیم کرد که بتواند وسایل نقلیه را هم بشناسد.
آنها قصد دارند پژوهش خود را برای کاربردهایی در جهات مختلف دنبال کنند، کاربردهایی که هم استفاده از رادار را شامل می شود و هم پردازش سیگنال را. این سیستم می تواند میزان ایمنی اتومبیل های خودران را بالا ببرد و با توجه به این که مبتنی بر فناوری حسگر راداری است این ظرفیت را دارد که سیستم راداری را برای نصب در نسل بعدی خودروها آماده کند.
تا آن زمان این سیستم راداری باید چرخه های ساخت و توسعه بسیار سخت گیرانه ای را طی کند. برای این که به عنوان بخشی از خودروهای نسل بعد برای همه پذیرفته و سپس به بازار عرضه شود لازم است مطالعات فنی زیادی روی آن انجام شود. با همه اینها این فناوری دیگر متولد شده است، پس طولی نمی کشد که خودروهایی با چنین قابلیتی را در بزرگراه ها ببینیم.