Un nuevo algoritmo mejora la resolución Doppler en radares de vehículos no tripulados

Un equipo de investigación del Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology (DGIST) presentó un innovador algoritmo de mejora de resolución Doppler basado en extrapolación, diseñado para radares de onda continua modulada en frecuencia. Este avance promete optimizar el rendimiento del sistema, superando las tecnologías de ultra alta resolución existentes.

Los hallazgos fueron publicados en el Journal of Electrical Engineering & Technology y el equipo estuvo liderado por Sang-dong Kim y Bong-seok Kim, del DGIST, en colaboración con el Profesor Youngdoo Choi de la Academia Naval de la República de Corea (ROKNA).

Mejorando la precisión del radar sin hardware adicional

La investigación introduce una tecnología que mejora la precisión de detección de radares sin requerir cálculos complejos o hardware adicional. Se espera que esta tecnología contribuya a mejorar el rendimiento del sistema radar en diversas plataformas no tripuladas, como vehículos aéreos no tripulados (UAV), barcos no tripulados y vehículos autónomos.

Los sistemas de radar convencionales analizan el efecto Doppler para determinar la velocidad de un objetivo, pero el enfoque basado en la transformada rápida de Fourier (FFT) presenta limitaciones en cuanto a la resolución. Para abordar esto, el equipo de investigación conjunto de DGIST y ROKNA aplicó una técnica de extrapolación de señales y propuso un nuevo algoritmo que mejora la resolución Doppler sin extender el tiempo de observación.

Mejoras en el rendimiento y aplicaciones en el mundo real

El método propuesto reduce con éxito el error cuadrático medio de la estimación de velocidad en hasta un 33% y disminuye la tasa de fallos en la detección de objetivos en hasta un 68%, lo que representa una mejora significativa respecto al enfoque convencional. Notablemente, este método mantiene el mismo nivel de complejidad computacional que el método FFT convencional, logrando así una velocidad de procesamiento rápida y alta eficiencia.

Esta tecnología puede resolver eficazmente el problema de la superposición de señales entre objetivos que se mueven a velocidades similares, especialmente cuando los UAV o los sistemas de radar detectan múltiples objetos simultáneamente. Por lo tanto, puede mejorar significativamente la capacidad de distinguir objetivos cercanos y mejorar la precisión de detección, marcando un nuevo hito en el avance de la tecnología de detección de objetivos de alta resolución.

Además, la tecnología es altamente valorada por su aplicabilidad industrial, ya que no requiere recursos de hardware adicionales y presenta una estructura computacional simple que permite su implementación en tiempo real.

Sang-dong Kim, investigador principal en la División de Tecnología de Movilidad (que también se desempeña en la carrera de ingeniería interdisciplinaria), afirmó: "Este estudio demuestra una mejora tanto en la eficiencia como en la precisión del procesamiento de señales radar, permitiendo una detección de objetivos más precisa sin necesidad de equipos adicionales. Se espera que evolucione hacia una tecnología clave para la defensa, la conducción autónoma y los sistemas no tripulados."