“Radarstaur” for snøanalyse

Samarbeidsprosjekt med Geofysisk Institutt og Novelda AS

2 stk MSc oppgaver

Ved Mat-Nat fakultet er det startet tverrfaglige forskningsaktiviteter (endringsmiljø) og vi deltar i ett av disse kalt LATICE (Land-Atmosphere Interactions in Cold Environments). Et viktig element i dette prosjektet er en snøradar for langtidsovervåking av snøen tilstand basert på radar teknologi utviklet ved NANO-gruppen på IFI.

Måling av snøens tilstand er også viktig i flere sammenhenger som skredsikring og rasinspeksjon. I dag brukes ofte en lang pinne/staur for å bestemme snøkvaliteten eller til og med graving av hull for å finne snøens sammensetning. I dette prosjektet skal vi utvikle en elektronisk ”snøstaur” som sender en smal radarstråle ned i snøen og samler informasjon om tetthet og lagdeling.

Den tekniske løsningen er en Novelda radarmodul som kontrolleres over en USB forbindelse til en passende datamaskin/mobiltelefon. Novelda modulen har tilkoplinger (SMA) for antenner.  Det utlyses to hovedoppgaver på IFI:

  1. Konstruksjon og måling av rettede antenner (horn) som passer til signalbåndet til Novelda radaren (4GHz). Antennen skal modelleres  for kopling mot snø og gi en smalest mulig radarstråle ned i snøen. Ved NANO/ROBIN har vi utviklet en rask og enkel metode for produksjon av antenner med 3D printer som påføres (spray) et tynt ledende lag. Mating (feed) av de modellerte antennene må realiseres som en transmisjonslinje på kretskort med SMA tilkopling. Antennens egenskaper skal karakteriseres ved bruk av vårt radiokammer og deretter prøves ut på Novelda radarmodul.
    Hovedoppgaven krever innsikt i/studie av radiobølger og gir kompetanse i bruk av avansert radio lab. Oppgaven gir også innsikt i bruk av 3D printer og avansert måling og modellering av PCB og  antenner for mikrobølger. Totalt en kompetanse som er etterspurt i norsk teknologi industri.
  2. Utvikling av programvare tilpasset Novelda radar modul for bruk av elektronisk snøstaur til snø inspeksjon. I første omgang en enkel programoverbygning for visning av radar informasjon på dataskjerm og krever innsikt i Novelda radar API og innsikt i tolkning av snøkvalitet. Videre overføres analysen til en portabel enhet (mobil/pad) gjerne med tråløs forbindelse til radarmodul. Enda en interessant foredling er ved å utnytte en IMU (Inertial measurement unit) til relativ posisjons bestemmelse og implementere SAR (Synthetic-aperture radar) algoritmer for oppbygging av 2D radar bilder.
    Denne oppgaven krever innsikt i/studie av radiobølger, signalbehandling og interesse for programmering. Oppgaven gi skolering i avansert instrumentering ved hjelp av ny norsk radar teknologi og viktige kvalifikasjoner i sann-tids programutvikling for portable enheter. Kompetansen er etterspurt innenfor norsk industri.

Emneord: Radar, Skredsikring, Antenne, 3D printing, instrumentering

Publisert 24. sep. 2015 11:49 - Sist endret 24. sep. 2015 11:49