الرادار الفوتوني

ThutMosE ThE ThirD

قَد أَسمَعتَ لَو نادَيتَ حَيّاً
طاقم الإدارة
عضو مجلس الادارة
المشاركات
2,553
النقاط
98
Photonic radar هو تقنية يمكن من خلالها إنتاج الرادار وتحليله بمساعدة الضوئيات بدلاً من تقنيات الترددات الراديوية التقليدية. لا يزال تردد الرادار في التردد اللاسلكي ، ولكن يتم استخدام الليزر لإنشاء وتحليل إشارات التردد اللاسلكي بدقة عالية. يستخدم اسم Photonic radar أحيانًا للإشارة إلى نطاق الطيف المرئي .

slide-13_orig-jpg.18803


لدى الولايات المتحدة الأمريكية والصين وروسيا برامج بحثية لتزويد الطائرات المقاتلة بالرادار الضوئي أو Photonic radar

الفوائد المحتملة هي ..

* مدى أطول من الاكتشاف

*واستشعار أفضل للموضع

* وإعادة بناء نموذج ثلاثي الأبعاد للهدف.

mqdefault.jpg


كيفية العمل ...

يتم استخدام الصمام الثنائي الليزري لتوليد إشارة ضوئية يتم تعديلها بواسطة إشارة منخفضة التردد ذات صوت خطي. يتم بعد ذلك تقسيم هذه الإشارة الضوئية المعدلة ، مع تحويل جزء واحد على الفور إلى إشارة إلكترونية بمعدل 4 أضعاف تردد إشارة التعديل الأصلية. يتم بعد ذلك تضخيم هذا الشكل الموجي ، وإرساله عبر هوائي قياسي ، ثم استقباله مرة أخرى عبر هوائي قياسي آخر. يتم تعديل النصف الثاني من الإشارة الضوئية المعدلة بواسطة الإشارة المنعكسة ، ثم يتم تحويلها إلى إشارة إلكترونية. يتم إرسال هذه الإشارة الإلكترونية من خلال مرشح تمرير منخفض ويتم ترقيمها أخيرًا عبر محول تناظري إلى رقمي. يمكن معالجة شكل الموجة الرقمية الناتج لاستعادة التأخير بين الإشارة المرسلة والمنعكسة ، وبالتالي المسافة إلى الهدف. يمكن تشغيل النظام بأكمله في الوقت الفعلي للسماح بالحصول على الهدف عالي السرعة.

470px-Sch%C3%A9ma_de_fonctionnement_d%27un_radar_photonique.svg.png
 

Tamer tiger

نقيب
عضو مميز
المشاركات
729
النقاط
78
اعتقد استخدام معالجه البيانات بالموجات الكهرومغناطيسيه فى مدى الموجات الميكرويه القصيره من حيث الطول الموجى بيساعد على نقل بيانات كثيفه فى الثانيه الواحده ومعالجة الاشارات المنعكسه على جميع الترددات فى زمن قليل وبكفاءه اعلى وتحديد اكثر دقه للاهداف
 

العريف١٠

ادميرال بحري
مشرف عام
المشاركات
67
النقاط
18
وإعادة بناء نموذج ثلاثي الأبعاد للهدف.

تسلم ايدك يا استاذنا موضوع جميل وفية معلومات جديدة ليا

لي تعقيب بس علي تلك الجزئية لأنها من تقنيات المستقبل للذكاء الاصطناعي في المجال العسكري

وهي التمثيل البصري للبيانات visualization data (بيانات كتابية/ارقام/صور/فيديوهات/احداثيات/خسائر الخ..) تأتي من المنصات الجوية والبرية والبحرية والجنود (زي وتجهيزات المستقبل)

تسمي بالبيانات الضخمة او big data يتم دمج وتجميع وتحليل البيانات الضخمة من ساحة المعركة مباشرة الي مركز القيادة

مبسط في شكل رسومات واحصائيات للمساعدة علي اتخاذ القرار في الوقت اللحظي للمعركة
1629242427787.png
1629242472108.png
.........................

اشتغلنا مشروع في الشركة عندنا مشابه لتلك الفكرة ولكن في المجال المدني (المدينة الذكية)

تأتي البيانات من كاميرات الشوارع والمتاجر + الدرون + رادارات المرور + هيئة الإطفاء+ الإسعاف + الشرطة الخ...

للتحكم بالمدينة بشكل لحظي من لوحة تحكم واحدة في وقت لحظي
 

ThutMosE ThE ThirD

قَد أَسمَعتَ لَو نادَيتَ حَيّاً
طاقم الإدارة
عضو مجلس الادارة
المشاركات
2,553
النقاط
98
تسلم ايدك يا استاذنا موضوع جميل وفية معلومات جديدة ليا

لي تعقيب بس علي تلك الجزئية لأنها من تقنيات المستقبل للذكاء الاصطناعي في المجال العسكري

وهي التمثيل البصري للبيانات visualization data (بيانات كتابية/ارقام/صور/فيديوهات/احداثيات/خسائر الخ..) تأتي من المنصات الجوية والبرية والبحرية والجنود (زي وتجهيزات المستقبل)

تسمي بالبيانات الضخمة او big data يتم دمج وتجميع وتحليل البيانات الضخمة من ساحة المعركة مباشرة الي مركز القيادة

مبسط في شكل رسومات واحصائيات للمساعدة علي اتخاذ القرار في الوقت اللحظي للمعركة
مشاهدة المرفق 12207
مشاهدة المرفق 12208
.........................

اشتغلنا مشروع في الشركة عندنا مشابه لتلك الفكرة ولكن في المجال المدني (المدينة الذكية)

تأتي البيانات من كاميرات الشوارع والمتاجر + الدرون + رادارات المرور + هيئة الإطفاء+ الإسعاف + الشرطة الخ...

للتحكم بالمدينة بشكل لحظي من لوحة تحكم واحدة في وقت لحظي

تسلم علي الإضافة المميزة

رأيي هذه هي رادارات المستقبل والجيل القادم

صناعة الشبحيات أمامها مهمه صعبة فعلا
 
المشاركات
23
النقاط
13
شكراً على طرح هذا الموضوع غير التقليدي.

المشكلة التي تواجهنا -كهواة- في مثل هذه الموضوعات هو تعقيد المصطلحات، وصعوبة تقديمها بلغة مبسطة للجميع.
وهنا، وبالرجوع لورقة بحثية بعنوان "الرادار الفوتوني: الوضع اليوم وآفاق المستقبل" سنحاول تلخيص الفوائد المرجوة من الردار الفوتوني.

يتطلب بناء رادار ضوئي تشكيل وإدارة فريق من الخبراء في عدة تخصصات ومنها: علوم البصريات، وهندسة الموجات الميكروية، والإلكترونيات، والإلكتروضوئيات، وعلوم الكمبيوتر وهندسة المواد.

وتتمثل القضية الرئيسية بهذا المجال في إنتاج الإشارات وإرسالها، سواء في الموجات الميكروية أو في النطاق البصري، فضلاً عن تحويل التردد لهذه الإشارات.
وتتيح التقنيات الضوئية إمكانية معالجة الإشارات ونقلها في نطاق عريض للغاية، وهو أمر مستحيل عملياً في التكنولوجيا الإلكترونية التقليدية.
وبناءً عليه، فإن العمليات التي يستحيل تنفيذها في أنظمة الموجات الميكروية الإلكترونية في نطاق التردد الراديوي أصبحت ممكنة في أنظمة PhoDIR (وهو مصطلح يشير للرادارات من فئة Photonic-based fully Digital Radar)

ومن أمثلة تفوق التكنولوجيا الضوئية هو التنفيذ الخالي من المشاكل لعمليات Ultra-fast sampling (حيث لاتتجاوز سرعتها في التكنولوجيا التقليدية 1 جيجاهرتز، بينما تصل في التقنيات الضوئية إلى عدة تيراهيرتز). بالإضافة إلى حقيقة أن الحلول الضوئية لا تواجه مشاكل مرتبطة بالتزامن السريع للإشارات.

ميزة أخرى رائعة للحلول الضوئية في الرادارات هي البصمة الحرارة المنخفضة للغاية.

ونظراً لحقيقة أن إشارات الرادار الضوئية الخاصة بالترددات الميكروية لا يتم إرسالها بواسطة خطوط النقل التقليدية ولكن عن طريق شبكات الألياف الضوئية، فإن هذه الإشارات لا تخضع للتدمير الخطير.

وربما تكون الميزة الكبرى للأنظمة الضوئية هي مقاومتها للنبض الكهرومغناطيسي HPEM High Power Electromagnetics

شكراً مجدداً على طرح الموضوع، وتحياتي للجميع.


SpieDigitalLibrary
 

ThutMosE ThE ThirD

قَد أَسمَعتَ لَو نادَيتَ حَيّاً
طاقم الإدارة
عضو مجلس الادارة
المشاركات
2,553
النقاط
98
شكراً على طرح هذا الموضوع غير التقليدي.

المشكلة التي تواجهنا -كهواة- في مثل هذه الموضوعات هو تعقيد المصطلحات، وصعوبة تقديمها بلغة مبسطة للجميع.
وهنا، وبالرجوع لورقة بحثية بعنوان "الرادار الفوتوني: الوضع اليوم وآفاق المستقبل" سنحاول تلخيص الفوائد المرجوة من الردار الفوتوني.

يتطلب بناء رادار ضوئي تشكيل وإدارة فريق من الخبراء في عدة تخصصات ومنها: علوم البصريات، وهندسة الموجات الميكروية، والإلكترونيات، والإلكتروضوئيات، وعلوم الكمبيوتر وهندسة المواد.

وتتمثل القضية الرئيسية بهذا المجال في إنتاج الإشارات وإرسالها، سواء في الموجات الميكروية أو في النطاق البصري، فضلاً عن تحويل التردد لهذه الإشارات.
وتتيح التقنيات الضوئية إمكانية معالجة الإشارات ونقلها في نطاق عريض للغاية، وهو أمر مستحيل عملياً في التكنولوجيا الإلكترونية التقليدية.
وبناءً عليه، فإن العمليات التي يستحيل تنفيذها في أنظمة الموجات الميكروية الإلكترونية في نطاق التردد الراديوي أصبحت ممكنة في أنظمة PhoDIR (وهو مصطلح يشير للرادارات من فئة Photonic-based fully Digital Radar)

ومن أمثلة تفوق التكنولوجيا الضوئية هو التنفيذ الخالي من المشاكل لعمليات Ultra-fast sampling (حيث لاتتجاوز سرعتها في التكنولوجيا التقليدية 1 جيجاهرتز، بينما تصل في التقنيات الضوئية إلى عدة تيراهيرتز). بالإضافة إلى حقيقة أن الحلول الضوئية لا تواجه مشاكل مرتبطة بالتزامن السريع للإشارات.

ميزة أخرى رائعة للحلول الضوئية في الرادارات هي البصمة الحرارة المنخفضة للغاية.

ونظراً لحقيقة أن إشارات الرادار الضوئية الخاصة بالترددات الميكروية لا يتم إرسالها بواسطة خطوط النقل التقليدية ولكن عن طريق شبكات الألياف الضوئية، فإن هذه الإشارات لا تخضع للتدمير الخطير.

وربما تكون الميزة الكبرى للأنظمة الضوئية هي مقاومتها للنبض الكهرومغناطيسي HPEM High Power Electromagnetics

شكراً مجدداً على طرح الموضوع، وتحياتي للجميع.


SpieDigitalLibrary

ما الذي يجعل هذا النوع يتفوق علي رادارات ايسا غير التنفيذ الخالي من المشاكل لعمليات Ultra-fast sampling و البصمة الحرارة المنخفضة للغاية ؟

يعني مثلا مدي الكشف ، القدرة علي مقاومة التشويش ، كشف الشبحيات ؟

شكرا علي الإضافة المميزة
 

echo11

الادارة
طاقم الإدارة
المشاركات
3,916
النقاط
98
ما الذي يجعل هذا النوع يتفوق علي رادارات ايسا غير التنفيذ الخالي من المشاكل لعمليات Ultra-fast sampling و البصمة الحرارة المنخفضة للغاية ؟

يعني مثلا مدي الكشف ، القدرة علي مقاومة التشويش ، كشف الشبحيات ؟

شكرا علي الإضافة المميزة

يتفوق علي الرادارات الايسا بالمدي وخفة الوزن وكشف الشبحيات... حسب كلام الروس سيتم تزويد مقاتلات الجيل السادس والدرونات بعذا النوع... خفة الوزن قد تكون كلمة السر لتحويل الدرونات الثقيلة الي منصات قتال جو جو بكل معني الكلمة
 

echo11

الادارة
طاقم الإدارة
المشاركات
3,916
النقاط
98
شكراً على طرح هذا الموضوع غير التقليدي.

المشكلة التي تواجهنا -كهواة- في مثل هذه الموضوعات هو تعقيد المصطلحات، وصعوبة تقديمها بلغة مبسطة للجميع.
وهنا، وبالرجوع لورقة بحثية بعنوان "الرادار الفوتوني: الوضع اليوم وآفاق المستقبل" سنحاول تلخيص الفوائد المرجوة من الردار الفوتوني.

يتطلب بناء رادار ضوئي تشكيل وإدارة فريق من الخبراء في عدة تخصصات ومنها: علوم البصريات، وهندسة الموجات الميكروية، والإلكترونيات، والإلكتروضوئيات، وعلوم الكمبيوتر وهندسة المواد.

وتتمثل القضية الرئيسية بهذا المجال في إنتاج الإشارات وإرسالها، سواء في الموجات الميكروية أو في النطاق البصري، فضلاً عن تحويل التردد لهذه الإشارات.
وتتيح التقنيات الضوئية إمكانية معالجة الإشارات ونقلها في نطاق عريض للغاية، وهو أمر مستحيل عملياً في التكنولوجيا الإلكترونية التقليدية.
وبناءً عليه، فإن العمليات التي يستحيل تنفيذها في أنظمة الموجات الميكروية الإلكترونية في نطاق التردد الراديوي أصبحت ممكنة في أنظمة PhoDIR (وهو مصطلح يشير للرادارات من فئة Photonic-based fully Digital Radar)

ومن أمثلة تفوق التكنولوجيا الضوئية هو التنفيذ الخالي من المشاكل لعمليات Ultra-fast sampling (حيث لاتتجاوز سرعتها في التكنولوجيا التقليدية 1 جيجاهرتز، بينما تصل في التقنيات الضوئية إلى عدة تيراهيرتز). بالإضافة إلى حقيقة أن الحلول الضوئية لا تواجه مشاكل مرتبطة بالتزامن السريع للإشارات.

ميزة أخرى رائعة للحلول الضوئية في الرادارات هي البصمة الحرارة المنخفضة للغاية.

ونظراً لحقيقة أن إشارات الرادار الضوئية الخاصة بالترددات الميكروية لا يتم إرسالها بواسطة خطوط النقل التقليدية ولكن عن طريق شبكات الألياف الضوئية، فإن هذه الإشارات لا تخضع للتدمير الخطير.

وربما تكون الميزة الكبرى للأنظمة الضوئية هي مقاومتها للنبض الكهرومغناطيسي HPEM High Power Electromagnetics

شكراً مجدداً على طرح الموضوع، وتحياتي للجميع.


SpieDigitalLibrary

حتي الان المعلومات عنه غير متوفره بشكل كاف لفهم كيف يعمل...هل هو نفسه الledar?
 

echo11

الادارة
طاقم الإدارة
المشاركات
3,916
النقاط
98
The USA, China, and Russia have research programs to equip Fighter aircraft with photonic radar.[4] The potential benefits are longer range of detection, better position sensing, and 3D model reconstruction of the target.[5]
 

Tayga

جندي
المشاركات
555
النقاط
78
@ThutMosE ThE ThirD
@Tamer tiger

هناك شىء غريب موجات الراديو التى تعتمد عليها الرادات التقليدية هى فى الاساس احد اشكال الطيف الكهرومغناطيسى والتى يمثلها جسيم الفوتون اى ان الرادارات التقليدية هى رادارات فوتونية , فاذا كان هذا الرادار يستخدم شكل مختلف من اشكال الطيف الكهرومغناطيسى فهذا لا يغير الاساس
 
المشاركات
23
النقاط
13
حتي الان المعلومات عنه غير متوفره بشكل كاف لفهم كيف يعمل...هل هو نفسه الledar?

LIDAR = light detection and ranging
"ليدار" = كشف الضوء وتحديد المدى
وهي تقنية للحصول على صور ثلاثية الأبعاد بنبضات الليزر.

في الأصل كان يُنظر إلى LIDAR على أنه رادار ليزري، ولكن في الوقت الحاضر يعتبر اختصاراً يعني كشف الضوء وتحديد المدى، وهو أكثر عمومية إلى حد ما.
يمكن استخدامه لإنشاء صور ثلاثية الأبعاد بناءً على قياسات المسافات بطريقة time-of-flight (سنفسرها لاحقاً).
وفي حالات أخرى، يقيس المرء كميات مغايرة مثل تركيز المواد في الهواء أو سرعات الرياح.


Time-of-flight LIDAR
يعتمد مبدأ التشغيل الأساسي لـ "ليدار وقت الرحلة Time-of-flight LIDAR" على الفكرتين التاليتين:

- إذا تم إرسال نبضات الليزر في اتجاه معين في شكل شعاع ليزري، واصطدمت هذه النبضات في النهاية ببعض الأهداف التي تعكس أو تنثر الضوء مرة أخرى باتجاه المصدر، فيمكن استخدام التأخير الزمني المكتشف لهذا الضوء لتحديد المسافة بين المنصة التي تحمل الرادار وهذه الأهداف (طريقة وقت الرحلة).

- من خلال إجراء العديد من هذه القياسات أثناء مسح اتجاه الحزمة، يمكن للمرء الحصول على معلومات للصور ثلاثية الأبعاد (المسح بالليزر ثلاثي الأبعاد 3D laser scanning). ويمكن جمع بيانات الصورة باستخدام حاسوب خاص، والذي يمكنه بعد ذلك عرضها على الشاشة.

وهناك العديد من المفاهيم العلمية التي يجب فهمها بدقة، والتي تدور حول ما يجب مراعاته عند بناء وتطوير "ليدار" من فئة Time-of-flight LIDAR.
فمن الواضح أن المرء يحتاج إلى مصدر ليزر يصدر نبضات قصيرة، وغالباً بفترات نبض تقدر ببضع نانو ثانية أو أحيانًا أقل من 1 نانو ثانية. ويجب أن تكون طاقة النبضة عالية بما يكفي لتقديم إشارات عودة مكثفة بدرجة كافية، كما يجب أن يكون الكاشف الضوئي المستخدم لمثل هذا المستقبل حساساً للغاية وفي نفس الوقت سريعاً جداً. وفي بعض الحالات، يتم استخدام كاشفات عد الفوتون Photon counting detectors.


Coherent LIDAR
فئة "ليدار المُحكم أو المترابط Coherent LIDAR" هي صنف آخر من LIDAR تعتمد على اكتشاف التغاير البصري Optical heterodyne detection. ولا أرى ضرورة لعرض تفاصيلها وذلك بسبب تعقيداتها، ويمكن لمن يرغب في معرفة المزيد حول هذا النوع، تتبع رابط المرجع الأول أسفل المساهمة.

بعض تطبيقات ليدار LIDAR
- يثبت على الطائرات لاكتشاف الاضطرابات في الغلاف الجوي على مسافات كبيرة، بحيث يمكن تكييف مسار الرحلة أو تحذير الركاب.
- يمكن أن تستخدم توربينات طاقة الرياح "ليدار" لتحسين تشغيلها (من خلال ضبط شفراتها) و / أو إيقاف التشغيل لتجنب التلف.
- يستخدم "ليدار" الجوي للرصد والبحث البيئي. يمكن للمرء على سبيل المثال الكشف عن تركيزات الغازات (بما في ذلك بعض الغازات والملوثات) والجسيمات الصغيرة والإيروسولات ودرجات الحرارة والرياح والاضطرابات.
- يمكن أيضاً استخدام "ليدار" المحمول جواً للمراقبة الأمنية.
- يمكن للشرطة استخدام "ليدار" لمراقبة سرعة المركبات.
- تطبيقات المسح ورسم الخرائط الطبوغرافية في الجغرافيا والغابات والزراعة وعلم الآثار.
- يمكن أن تستخدم الروبوتات "ليدار" لأغراض مختلفة، مثل اكتشاف العوائق.
- يستخدم "ليدار" أيضًا لأغراض عسكرية مثل الاستطلاع والملاحة الصاروخية.


"ليدار" والمركبات ذاتية القيادة
في السيارات ذاتية القيادة، يمكن استخدام "ليدار" لمراقبة المناطق المحيطة، بما فيها من مركبات أخرى، ومشاة، وعلامات الممرات، وخصائص الطريق، وما إلى ذلك.
وبالنسبة للمسافات الطويلة، وحتى قبل أن تتحقق المركبات المستقلة تمامًا، يمكن استخدام "ليدار" للتحكم التكيفي في ثبات السرعة، واكتشاف المخاطر وحالات الطوارئ.
ومع ذلك، فمن الصعب تحقيق ذلك بتكلفة معقولة.

كان هذا عرض مبسط لمنظومات "ليدار" كي نتشارك مع باقي الأخوة في البحث عن علاقة "ليدار" بالرادار الفوتوني.


الرادار الفوتوني
إن فكرة الرادار الفوتوني ليست قريبة من الرادار التقليدي ولا تتوافق مع فكرة "ليدار".
وقد نشأ مصطلح "الرادار الفوتوني" من فكرة استبدال جميع أنظمة الرادار المستخدمة للتكنولوجيا الإلكترونية بأنظمة فوتونية. ويتكون الرادار الفوتوني من أنظمة فرعية وعناصر تقوم بتحويل الإشارات المعدلة من المجال الكهربائي إلى إشارات كهرومغناطيسية (بصرية) وبالعكس (أي العكس أيضاً صحيح).

أما عن مسألة المعلومات عن تفاصيل كيفية عملة فهي متوفرة، ولكن المشكلة في تعقيدها بشكل كبير.

ربما نتناولها مجدداً.

تحياتي..



RP-photonics
PhotonisSociety
CPrimeStudios
 

الاعضاء الذين يشاهدون الموضوع (المجموع: 1, الاعضاء: 0,الزوار: 1)

أعلى