SlideShare a Scribd company logo
1 of 18
Download to read offline
‫טכניון‬–‫לישראל‬ ‫טכנולוגי‬ ‫מכון‬
‫בנוי‬ ‫לא‬ ‫בשטח‬ ‫לניווט‬ ‫מכ"ם‬
‫טבעיות‬ ‫במערכות‬ ‫מיקרוגלים‬ ‫חישת‬ ‫קורס‬–100110
‫ניומן‬ ‫יונתן‬ ‫ד"ר‬ :‫מנחה‬
: ‫מגיש‬‫הירשפלד‬ ‫אור‬
18‫ליוני‬4102
‫פרויקט‬‫משימת‬ .‫בטכניון‬ ‫מיקרוגלים‬ ‫חישת‬ ‫קורס‬ ‫במסגרת‬‫הפרויקט‬‫ובנוסף‬ ‫הקורס‬ ‫בנושא‬ ‫מדעי‬ ‫מאמר‬ ‫לסכם‬ ‫היא‬
‫מתקשר‬ ‫אשר‬ ‫שטח‬ ‫לניווט‬ ‫מכ"ם‬ ‫של‬ ‫בנושא‬ ‫להתמקד‬ ‫בחרתי‬ ‫אני‬ .‫הכתה‬ ‫מול‬ ‫להציגו‬‫לפרויקט‬‫העוסק‬ ‫שלי‬ ‫סיום‬
‫במכונה‬.‫תפוחים‬ ‫לקטיף‬ ‫אוטונומית/רובוטית‬
‫טבעיות‬ ‫במערכות‬ ‫מיקרוגלים‬ ‫חישת‬ ‫בנוי‬ ‫לא‬ ‫בשטח‬ ‫לניווט‬ ‫מכ"ם‬ ‫הירשפלד‬ ‫אור‬
Page 2 of 18 ‫מבוא‬ 81‫ליוני‬4182
‫תוכ‬‫עניינים‬ ‫ן‬
‫תוכן‬‫עניינים‬....................................................................................................................................................2
‫מבוא‬..............................................................................................................................................................3
‫שיטת‬FMCW.................................................................................................................................................3
‫אות‬‫ציוץ‬(Chirp Signal)...............................................................................................................................3
‫שידור‬‫רציף‬(Continuous Wave).................................................................................................................5
‫אות‬‫התאבכות‬(Beat Signal).......................................................................................................................6
‫חישוב‬‫מרחק‬‫עצם‬‫ע‬"‫פ‬‫שיטת‬FMCW...........................................................................................................6
Interrupted FMCW(FMICW)....................................................................................................................8
‫השוו‬‫אה‬‫בין‬‫מיקרוגלים‬‫לבין‬‫אמצעי‬‫ראייה‬‫לניווט‬‫בשיטות‬‫אחרות‬.......................................................................8
‫מערכת‬‫לטווח‬‫רחוק‬.......................................................................................................................................01
‫מערכת‬‫לטווח‬‫בינוני‬.......................................................................................................................................00
‫מערכת‬‫לטוו‬‫ח‬‫בינוני‬-‫קרוב‬..............................................................................................................................02
‫יכולות‬‫הדמיה‬‫של‬‫השטח‬...............................................................................................................................03
‫הדמיית‬‫עלווה‬...........................................................................................................................................01
‫החזריות‬‫והצללה‬‫ל‬‫זיהוי‬‫עצמים‬‫ומשטחים‬...................................................................................................05
‫סיכום‬............................................................................................................................................................01
‫מקורות‬.........................................................................................................................................................08
‫טבעיות‬ ‫במערכות‬ ‫מיקרוגלים‬ ‫חישת‬ ‫בנוי‬ ‫לא‬ ‫בשטח‬ ‫לניווט‬ ‫מכ"ם‬ ‫הירשפלד‬ ‫אור‬
Page 3 of 18 ‫מבוא‬ 81‫ליוני‬4182
‫מבוא‬
‫במסגרת‬‫קורס‬‫חישת‬‫מיקרוגלים‬‫בטכניון‬‫התבקשנו‬‫להגיש‬‫עבודה‬‫המסכמת‬‫מאמר‬‫מדעי‬‫בנושא‬‫הקורס‬‫ובנוסף‬
‫להציגו‬‫מול‬‫הכתה‬.‫אני‬‫רציתי‬‫לחקור‬‫מאמר‬‫אשר‬‫מתקשר‬‫לפרויקט‬‫סיום‬‫שלי‬‫העוסק‬‫במכונה‬‫אוטונומית‬/‫רובוטית‬
‫לקטיף‬‫תפוחים‬.‫לכן‬‫פניתי‬‫לנושא‬‫בעזרת‬ ‫שטח‬ ‫רכבי‬ ‫בניווט‬ ‫שעוסק‬ ‫מאמר‬ ‫בחרתי‬ ‫בסוף‬ .‫חקלאיים‬ ‫בשטחים‬ ‫מכ"ם‬
,‫מכ"ם‬High‐resolution millimeter‐wave radar systems for visualization of unstructured outdoor
environments‫במכון‬ ‫הנערך‬ ‫מחקר‬ ‫במסגרת‬Australian Centre for Field Robotics‫בסידני‬ ‫אשר‬(Graham
Brooker, 2006).
‫הסו‬ ‫מאמר‬ ‫זהו‬‫שונים‬ ‫מכ"מים‬ ‫שלושה‬ ‫קר‬‫התאמות‬ ‫אם‬ ‫אמנם‬ ‫מכרות‬ ‫ומיפוי‬ ‫טייס‬ ‫לכלי‬ ‫במקור‬ ‫נועדו‬ ‫אלו‬ ‫מערכות‬ .
.‫שטח‬ ‫רכבי‬ ‫ניווט‬ ‫עבור‬ ‫נוסו‬ ‫קלות‬‫שונות‬ ‫במשימות‬ ‫המכ"מים‬ ‫נוסו‬ ‫המאמר‬ ‫במסגרת‬‫מכ"ם‬ ‫בין‬ ‫השוו‬ ‫בנוסף‬
.‫ולייזר‬ ‫מצלמות‬ ‫בעזרת‬ ‫אחרות‬ ‫למערכות‬
‫שיטת‬FMCW
‫בשיטת‬ ‫במכ"מים‬ ‫השתמשו‬ ‫המערכות‬ ‫בשלושת‬FMCW.
( ‫תדר‬ ‫איפנון‬Frequency Modulation)
FM.‫אלקטרומגנטיים‬ ‫אותות‬ ‫וקליטה‬ ‫לשידור‬ ‫שיטה‬ ‫היא‬‫ל‬ ‫קיצור‬ ‫זה‬ ‫באנלית‬-Frequency Modulation‫כלומר‬
.‫תדר‬ ‫איפנון‬
‫זו‬ ‫בשיטה‬( ‫נושא‬ ‫גל‬ ‫ישנו‬Carrier Wave( ‫אות‬ ‫מרכיבים‬ ‫עליו‬ ‫אשר‬ ‫קבוע‬ ‫בתדר‬ )Signal/‫אנלוגי‬ )‫דיגיטלי‬‫כאשר‬
‫הנושא‬ ‫גל‬ ‫תדר‬ ‫את‬ ‫משנה‬ ‫האות‬ ‫בערך‬ ‫השינוי‬‫ב‬ ‫זה‬ ‫תיאור‬ ‫לראות‬ ‫ניתן‬ ,‫איור‬8(Wikipedia_FM, 2014)‫ערוץ‬ ‫עבור‬ .
‫תקשורת‬FM.‫האות‬ ‫לערך‬ ‫תדר‬ ‫בין‬ ‫והתאמה‬ ‫עובד‬ ‫הוא‬ ‫בו‬ ‫פס‬ ‫רוחב‬ ‫יוגדר‬
‫איור‬0–( ‫תדר‬ ‫איפנון‬FM)
‫במערכות‬‫המתוארות‬‫ב‬ ‫ישתמשו‬ ‫במאמר‬-FM.‫ציוץ‬ ‫אותות‬ ‫ליצירת‬
( ‫ציוץ‬ ‫אות‬SignalChirp)
‫ועולה‬ ‫הולך‬ ‫תדרו‬ ‫אשר‬ ‫סינוסאידאלי‬ ‫אות‬ ‫הוא‬ ‫ציוץ‬ ‫אות‬(Wikipedia_Chirp, 2014)‫ב‬ ‫לראות‬ ‫ניתן‬ ,‫איור‬2.
‫טבעיות‬ ‫במערכות‬ ‫מיקרוגלים‬ ‫חישת‬ ‫בנוי‬ ‫לא‬ ‫בשטח‬ ‫לניווט‬ ‫מכ"ם‬ ‫הירשפלד‬ ‫אור‬
Page 4 of 18 ‫שיטת‬ FMCW 81‫ליוני‬4182
‫איור‬2-‫הזמן‬ ‫במישור‬ ‫ציוץ‬ ‫אות‬,‫(ניומן‬4102)
‫התדר‬ ‫מישור‬ ‫בעזרת‬ ‫האות‬ ‫את‬ ‫לאפיין‬ ‫ניתן‬‫הזמן‬ ‫מול‬‫בשיטת‬ .FMCW‫יהיה‬ ‫הגרף‬ ‫לכן‬ ‫לינארי‬ ‫בציוץ‬ ‫משתמשים‬
‫בזמן‬ ‫כתלות‬ ‫ישר‬‫ב‬ ‫לראות‬ ‫ניתן‬ ,‫איור‬3..‫שלו‬ ‫ההחזר‬ ‫את‬ ‫למדוד‬ ‫וניתן‬ ‫קצר‬ ‫בזמן‬ ‫תדרים‬ ‫תחום‬ ‫משודר‬ ‫כך‬
‫איור‬3–.‫ההפרשים‬ ‫ומציאת‬ ‫בתדר‬ ‫כתלות‬ ‫ונקלט‬ ‫משודר‬ ‫ציוץ‬ ‫אות‬
‫שנית‬ ‫כפי‬ ‫בתדר‬ ‫כתלות‬ ‫כאמפליטודה‬ ‫האות‬ ‫את‬ ‫לאפיין‬ ‫גם‬ ‫ניתן‬‫ב‬ ‫לראות‬ ‫ן‬‫איור‬2.
‫טבעיות‬ ‫במערכות‬ ‫מיקרוגלים‬ ‫חישת‬ ‫בנוי‬ ‫לא‬ ‫בשטח‬ ‫לניווט‬ ‫מכ"ם‬ ‫הירשפלד‬ ‫אור‬
Page 5 of 18 ‫שיטת‬ FMCW 81‫ליוני‬4182
‫איור‬2–.‫תדר‬ ‫כנגד‬ ‫כאמפליטודה‬ ‫המוצג‬ ‫ציוץ‬ ‫אות‬
‫נוסחאות‬‫הציוץ‬ ‫את‬ ‫המתארות‬‫והתדר‬ ‫הזמן‬ ‫במישור‬‫ב‬ ‫מוצגות‬‫נוסחה‬8‫ו‬‫נוסחה‬4.
 2
2
1
02cos ttfVt  ,
T
B

‫נוסחה‬0–‫ציוץ‬ ‫אות‬ ‫של‬ ‫בזמן‬ ‫כתלות‬ ‫שידור‬ ‫מתח‬,B( ‫פס‬ ‫רוחב‬ ‫הוא‬Bandwidth,‫הציוץ‬ ‫תדרי‬ ‫תחום‬ ‫של‬T‫ציוץ‬ ‫אות‬ ‫של‬ ‫מחזור‬ ‫זמן‬ ‫זהו‬
,‫מחזורי‬f0/‫התחלתי‬ ‫תדר‬ ‫זה‬‫מינימלי‬‫הציוץ‬ ‫תדרי‬ ‫טווח‬ ‫של‬.
t
T
B
ff  0
‫נוסחה‬4–‫בזמן‬ ‫כתלות‬ ‫לינארי‬ ‫ציוץ‬ ‫תדר‬.
‫בשיטת‬FMCW‫ב‬ ‫לראות‬ ‫שניתן‬ ‫כפי‬ ‫ורציף‬ ‫מחזורי‬ ‫באופן‬ ‫הציוץ‬ ‫אות‬ ‫את‬ ‫נשדר‬‫איור‬5.
‫איור‬5–‫שיטת‬ ‫לפי‬ ‫הפרשים‬ ‫ומציאת‬ ‫מחזורי‬ ‫ציוץ‬ ‫אות‬ ‫וקליטת‬ ‫שידור‬FMCW
‫שמערכות‬ ‫לציין‬ ‫רצוי‬‫האמתיות‬‫לרוב‬‫אבל‬ ‫לינאריות‬ ‫אינם‬‫כיול‬ ‫טבלת‬ ‫ע"י‬ ‫פתוח‬ ‫בחוג‬ ‫מתקנות‬ ‫מערכות‬ ‫יש‬ ‫לרובם‬
‫ר‬( ‫פרנס‬lookup table‫בקרה‬ ‫מערכת‬ ‫ע"י‬ ‫סגור‬ ‫ובחוג‬ )‫דיגיטלית‬.
‫רציף‬ ‫שידור‬(Continuous Wave)
‫בפולסים‬ ‫ולא‬ ‫רציף‬ ‫באופן‬ ‫נעשים‬ ‫והקליטה‬ ‫השידור‬ ‫אשר‬ ‫מכ"ם‬ ‫של‬ ‫שידור‬ ‫צורת‬ ‫זאת‬(Wikipedia_CW, 2014).
‫טבעיות‬ ‫במערכות‬ ‫מיקרוגלים‬ ‫חישת‬ ‫בנוי‬ ‫לא‬ ‫בשטח‬ ‫לניווט‬ ‫מכ"ם‬ ‫הירשפלד‬ ‫אור‬
Page 6 of 18 ‫שיטת‬ FMCW 81‫ליוני‬4182
‫איור‬6-‫דיאגרמת‬.‫רציף‬ ‫בשידור‬ ‫מכ"ם‬ ‫של‬ ‫בלוקים‬
‫התאבכות‬ ‫אות‬(Beat Signal)
‫בשיטת‬FMCW‫פאזה‬ ‫קיים‬ ‫לנקלט‬ ‫והמשודר‬ ‫האות‬ ‫בין‬ .‫יחדיו‬ ‫מעורבבים‬ ‫והיוצא‬ ‫הנכנס‬ ‫האות‬‫שלוקח‬ ‫הזמן‬ ‫בגלל‬
‫האלקטרו‬ ‫לגל‬-‫שהאותות‬ ‫לכן‬ ‫ולחזור‬ ‫במטרה‬ ‫לפגוע‬ ‫מגנטי‬‫מעורבבים‬‫גל‬ ‫היוצרת‬ ‫והורסת‬ ‫בונה‬ ‫התאבכות‬ ‫נוצר‬
‫דו‬ ‫לראות‬ ‫ניתן‬ ,‫חדש‬‫ג‬‫ב‬ ‫מא‬‫איור‬7‫בשיטת‬ ‫אמנם‬FMCW.‫משתנה‬ ‫תדר‬ ‫בעלי‬ ‫הם‬ ‫האותות‬
‫איור‬7–‫שונה‬ ‫ופאזה‬ ‫קבוע‬ ‫תדר‬ ‫אותו‬ ‫בעלי‬ ‫גלים‬ ‫משני‬ ‫התאבכות‬ ‫אות‬(UNSW).
‫שיטת‬ ‫ע"פ‬ ‫עצם‬ ‫מרחק‬ ‫חישוב‬FMCW
‫בשיטת‬FMCW‫הפאזה‬ ‫את‬ ‫לדעת‬ ‫ניתן‬ ‫בעזרתו‬ ‫אשר‬ ‫ההתאבכות‬ ‫תדר‬ ‫את‬ ‫ומוצאים‬ ‫ההתאבכות‬ ‫לאות‬ ‫ניתוח‬ ‫עושים‬
‫מרג‬ ‫שחלף‬ ‫הזמן‬ ‫לדעת‬ ‫ניתן‬ ‫הפאזה‬ ‫בעזרת‬ .‫הגלים‬ ‫בין‬‫בטווח‬ ‫אלקטרומגנטי‬ ‫גל‬ ‫מהירות‬ .‫חזרתו‬ ‫ועד‬ ‫האות‬ ‫שידור‬ ‫ע‬
‫אפקט‬ ‫ניתוח‬ ‫בעזרת‬ ‫בנוסף‬ .‫העצם‬ ‫מרחק‬ ‫את‬ ‫גם‬ ‫וכך‬ ‫האות‬ ‫שעבר‬ ‫מרחק‬ ‫את‬ ‫לדעת‬ ‫ניתן‬ ‫ולכן‬ ‫האור‬ ‫כמהירות‬ ‫ידוע‬
.‫זה‬ ‫נושא‬ ‫נבדק‬ ‫לא‬ ‫זה‬ ‫במאמר‬ ‫אך‬ ‫מהירותו‬ ‫גם‬ ‫לדעת‬ ‫ניתן‬ ‫דופלר‬
‫טבעיות‬ ‫במערכות‬ ‫מיקרוגלים‬ ‫חישת‬ ‫בנוי‬ ‫לא‬ ‫בשטח‬ ‫לניווט‬ ‫מכ"ם‬ ‫הירשפלד‬ ‫אור‬
Page 7 of 18 ‫שיטת‬ FMCW 81‫ליוני‬4182
‫נוסחה‬3–‫המכ"ם‬ ‫מן‬ ‫עצם‬ ‫מרחק‬‫שיטת‬ ‫לפי‬FMCW
‫נוסחה‬3,‫העצם‬ ‫מרחק‬ ‫מתארת‬R,‫המשדרת‬ ‫המערכת‬ ‫של‬ ‫קבועים‬ ‫קיימים‬ ‫כאשר‬ ,Tb‫אות‬ ‫של‬ ‫מחזור‬ ‫זמן‬ ‫הוא‬
,‫הציוץ‬C,‫האור‬ ‫מהירות‬Δf‫רוחב‬‫הציוץ‬ ‫אות‬ ‫של‬ ‫התדרים‬ ‫טווח‬ ‫של‬ ‫פס‬‫הוא‬ ‫העיקרי‬ ‫והמשתנה‬ .fb‫אות‬ ‫של‬ ‫תדירות‬
‫המע‬ ‫ההתאבכות‬.‫למטרה‬ ‫מרחק‬ ‫על‬ ‫יד‬
,‫ההפרדה‬ ‫יכולת‬ ‫את‬ ‫להגדיר‬ ‫ניתן‬ ‫בנוסף‬δR‫ב‬ ,‫נוסחה‬2.
‫נוסחה‬2–‫מכ"ם‬ ‫עבור‬ )‫(רזולוציה‬ ‫הפרדה‬ ‫יכולת‬FMCW
‫ב‬ ‫לראות‬ ‫שניתן‬ ‫כפי‬ ‫זמן‬ ‫כנגד‬ ‫כתדר‬ ‫האות‬ ‫ניתוח‬ ‫ע"י‬ ‫למצוא‬ ‫ניתן‬ ‫ההתאבכות‬ ‫תדר‬ ‫את‬‫איור‬3‫ו‬‫איור‬7.
‫נוסחה‬5–‫התדר‬ ‫במישור‬ ‫והתאבכות‬ ‫קליטה‬ ,‫שידור‬ ‫אותות‬,‫(ניומן‬4102).
‫טבעיות‬ ‫במערכות‬ ‫מיקרוגלים‬ ‫חישת‬ ‫בנוי‬ ‫לא‬ ‫בשטח‬ ‫לניווט‬ ‫מכ"ם‬ ‫הירשפלד‬ ‫אור‬
Page 8 of 18 ‫השוואה‬‫בין‬‫מיקרוגלים‬‫לבין‬‫אמצעי‬‫ראייה‬‫לניווט‬‫בשיטות‬‫אחרות‬ 81‫ליוני‬4182
nterrupted FMCWI(FMICW)
‫לקליטה‬ ‫השידור‬ ‫בין‬ ‫הפרדה‬ ‫יש‬ ‫זו‬ ‫שידור‬ ‫בשיטת‬‫לקליטה‬ ‫השידור‬ ‫בין‬ ‫רב‬ ‫בבידוד‬ ‫צורך‬ ‫ואין‬ ‫רעשים‬ ‫פחות‬ ‫יש‬ ‫כך‬.
.‫הקליטה‬ ‫למערכת‬ ‫אות‬ ‫זליגת‬ ‫יהיה‬ ‫כי‬ ‫חשש‬ ‫ללא‬ ‫השידור‬ ‫למערכת‬ ‫ההספק‬ ‫את‬ ‫להגביר‬ ‫ניתן‬ ‫בנוסף‬‫אמנם‬‫למערכת‬
‫זו‬‫קרובים‬ ‫לטווחים‬ ‫מוגבלות‬ ‫יכולות‬(AUSTRALIAN CENTRE FOR FIELD ROBOTICS).
‫א‬‫יור‬8–‫שיטת‬ ‫עבור‬ ‫זמן‬ ‫מול‬ ‫תדר‬ ‫וגרף‬ ‫מלבנים‬ ‫דיאגרמת‬FMICW
‫אמצעי‬ ‫לבין‬ ‫מיקרוגלים‬ ‫בין‬ ‫השוואה‬‫אחרות‬ ‫בשיטות‬ ‫לניווט‬ ‫ראייה‬
‫מאוד‬ ‫היום‬‫פופולרי‬‫מקובל‬ ,‫לניווט‬ ‫ראייה‬ ‫מערכות‬ ‫עבור‬ ‫מיקרוגלים‬ ‫מן‬ ‫אחרות‬ ‫בשיטות‬ ‫בפתרונות‬ ‫להשתמש‬
‫הנראה‬ ‫בתחום‬ ‫צילום‬ ‫של‬ ‫עזר‬ ‫באמצעי‬ ‫להשתמש‬‫והאינפרה‬‫בעזרת‬ ‫ובנוסף‬ ‫האדום‬‫למערכות‬ ‫אמנם‬ .‫לייזר‬ ‫סורק‬
‫כאשר‬ ‫בנוסף‬ .‫גשם‬ ,‫אבק‬ ,‫ערפל‬ ‫בגלל‬ ‫לקויים‬ ‫הראות‬ ‫תנאי‬ ‫כאשר‬ ‫גדול‬ ‫חסרון‬ ‫יש‬ ‫אלה‬‫יש‬ ‫אלו‬ ‫לחיישנים‬‫בעיית‬
‫כאשר‬ ‫רגישות‬‫ההא‬ ‫עוצמת‬‫ר‬‫משתנות‬ ‫ה‬.‫מלאה‬ ‫יום‬ ‫אור‬ ‫תאורת‬ ‫ועד‬ ‫מלאכותית‬ ‫תאורה‬ ‫אל‬ ‫מחושך‬ ‫מעבר‬ ‫למשל‬ .
‫ב‬ ‫לראות‬ ‫ניתן‬‫איור‬9‫טוו‬ ‫לפי‬ ‫המוגדרים‬ ,‫מיקרוגל‬ ‫גלי‬ ‫שעבור‬( ‫הגל‬ ‫אורכי‬ ‫ח‬Millimeter‫פחותה‬ ‫ההנחתה‬ ,)
‫משמעותית‬.‫אוויר‬ ‫מזג‬ ‫תנאי‬ ‫עבור‬
‫איור‬9–‫אלקטרו‬ ‫אותות‬ ‫הנחתת‬-‫כתוצאה‬ ‫בתדר‬ ‫כתלות‬ ‫מגנטים‬‫מטפטוף‬(Drizzle( ‫כבד‬ ‫גשם‬ ,)Heavy Rain‫מאוד‬ ‫כבד‬ ‫גשם‬ ,)
(Deluge‫ב‬ ‫אוויר‬ ‫וחלקיקי‬ )-41‫של‬ ‫ולחץ‬ ‫צלזיוס‬ ‫מעלות‬‫אטמוספירה‬0.
‫טבעיות‬ ‫במערכות‬ ‫מיקרוגלים‬ ‫חישת‬ ‫בנוי‬ ‫לא‬ ‫בשטח‬ ‫לניווט‬ ‫מכ"ם‬ ‫הירשפלד‬ ‫אור‬
Page 9 of 18 ‫השוואה‬‫בין‬‫מיקרוגלים‬‫לבין‬‫אמצעי‬‫ראייה‬‫לניווט‬‫בשיטות‬‫אחרות‬ 81‫ליוני‬4182
‫וצילום‬ ‫לייזר‬ ‫מכשירי‬ .‫שטוח‬ ‫שטח‬ ‫פני‬ ‫תוואי‬ ‫הדמיית‬ ‫יכולת‬ ‫היא‬ ‫נוסף‬ ‫חשוב‬ ‫אלמנט‬‫יוכלו‬‫של‬ ‫שטוחה‬ ‫תמונה‬ ‫לייצר‬
‫ב‬ ‫ההבדל‬ ‫את‬ ‫היטב‬ ‫לראות‬ ‫ניתן‬ ,‫עומק‬ ‫תמונת‬ ‫לייצר‬ ‫יכול‬ ‫מכ"ם‬ ‫אמנם‬ ‫רואים‬ ‫שהם‬ ‫מה‬‫איור‬81.
‫איור‬01-‫מכ"ם‬ ‫בעזרת‬ ‫הדמייה‬ ‫לבין‬ ‫שטוח‬ ‫שטח‬ ‫תוואי‬ ‫תמונה‬ ‫בין‬ ‫השוואה‬
‫עבור‬ ‫חשוב‬ ‫אשר‬ ‫יותר‬ ‫גבוה‬ ‫ריענון‬ ‫קצב‬ ‫ובעל‬ ‫יותר‬ ‫גדולים‬ ‫למרחקים‬ ‫מגיע‬ ‫המכ"ם‬ ‫לייזר‬ ‫להדמיות‬ ‫בהשוואה‬ ‫בנוסף‬
.‫במהירות‬ ‫המתניידים‬ ‫שטח‬ ‫רכבי‬
‫למכ"מים‬‫ב‬ ‫דוגמא‬ ‫לראות‬ ‫ניתן‬ ,‫נסתרים‬ ‫דברים‬ ‫לראות‬ ‫ניתן‬ ‫ולכן‬ ‫מסוימים‬ ‫בחומרים‬ ‫חדירות‬ ‫יכולות‬‫איור‬88‫ו‬‫איור‬
84‫רואים‬ ‫בה‬‫הדמיה‬.‫מאחוריהם‬ ‫הבניינים‬ ‫את‬ ‫מסתירים‬ ‫לא‬ ‫העצים‬ ‫כי‬ ‫לראות‬ ‫וניתן‬ ‫חצר‬ ‫של‬
‫איור‬00-‫הדמיה‬‫תלת‬-‫ממדית‬‫בהשוואה‬ ‫מכ"ם‬ ‫של‬‫אווירית‬ ‫לתמונה‬
‫טבעיות‬ ‫במערכות‬ ‫מיקרוגלים‬ ‫חישת‬ ‫בנוי‬ ‫לא‬ ‫בשטח‬ ‫לניווט‬ ‫מכ"ם‬ ‫הירשפלד‬ ‫אור‬
Page 10 of 18 ‫מערכת‬‫לטווח‬‫רחוק‬ 81‫ליוני‬4182
‫איור‬04-‫הדמיה‬‫תלת‬‫ממדית‬‫מכ"ם‬ ‫של‬
‫מערכת‬‫ל‬‫רחוק‬ ‫טווח‬
‫זו‬‫היא‬‫זה‬ ‫במאמר‬ ‫הנסקרת‬ ‫מתקדמת‬ ‫הכי‬ ‫המערכת‬‫תעופה‬ ‫כלי‬ ‫על‬ ‫להרכבה‬ ‫במקור‬ ‫ומיועדת‬‫הוא‬ ‫העבודה‬ ‫תדר‬ .
92‫גיגה‬-‫שידור‬ ‫ושיטת‬ ‫הרץ‬FMICW‫גימבל‬ ‫על‬ ‫הוצבה‬ ‫זו‬ ‫מערכת‬ .‫לעיל‬ ‫המוזכרת‬ ,‫ב‬ ‫לראות‬ ‫ניתן‬ ,‫איור‬83‫זאת‬ ,
‫לשמור‬ ‫ניתן‬ ‫שבעזרתה‬ ‫צירים‬ ‫שלושה‬ ‫בעלת‬ ‫מערכת‬‫אוריינטציה‬‫המערכת‬ ‫מוצבת‬ ‫עליו‬ ‫שהמשטח‬ ‫גם‬ ‫קבועה‬
.‫משתנה‬
‫איור‬03–‫תלת‬ ‫מודל‬‫ממדי‬‫ש‬‫ל‬‫גימבל‬(Wikipedia_Gimbal, 2014)
‫הגימבל‬ ‫מערכת‬‫אל‬ ‫מחוברת‬‫מערכת‬GPS-INS‫מיקום‬ ‫הנותנת‬‫ואוריינטציה‬(Wikipedia_GPS-INS, 2014)‫של‬
‫ה‬‫בסיס‬‫ע‬‫ליו‬‫שטח‬ ‫ברכבי‬ ‫ביותר‬ ‫חשוב‬ ‫זה‬ ‫אלמנט‬ ,‫המערכת‬ ‫של‬ ‫מקסימלית‬ ‫יציבות‬ ‫ליצור‬ ‫ניתן‬ ‫וכך‬ ‫הגימבל‬ ‫מחובר‬,
‫ב‬ ‫המערכת‬ ‫את‬ ‫לראות‬ ‫ניתן‬‫איור‬82.
‫עד‬ ‫מגיעה‬ ‫זאת‬ ‫מערכת‬3‫הפרדה‬ ‫בעלת‬ ‫היא‬ ‫זאת‬ ‫מערכת‬ ‫תאורטי‬ ‫ובאופן‬ ‫ק"מ‬‫קווית‬‫של‬5‫בגלל‬ ‫אמנם‬ ‫מטר‬
‫של‬ ‫הצפוי‬ ‫מן‬ ‫טובה‬ ‫פחות‬ ‫לינראזיציה‬‫של‬ ‫הפרדה‬ ‫של‬ ‫תוצאות‬ ‫קיבלו‬ ‫הם‬ ‫הציוץ‬ ‫אות‬85‫מטר‬.‫גרוע‬ ‫הכי‬ ‫במקרה‬
‫היא‬ ‫הזוויתית‬ ‫ההפרדה‬1.49‫של‬ ‫בפרדה‬ ‫בערך‬ ‫היוצר‬ ‫מעלות‬85‫של‬ ‫במרחק‬ ‫רוחבית‬ ‫מטר‬3.‫ק"מ‬
‫טבעיות‬ ‫במערכות‬ ‫מיקרוגלים‬ ‫חישת‬ ‫בנוי‬ ‫לא‬ ‫בשטח‬ ‫לניווט‬ ‫מכ"ם‬ ‫הירשפלד‬ ‫אור‬
Page 11 of 18 ‫מערכת‬‫לטווח‬‫בינוני‬ 81‫ליוני‬4182
‫איור‬02–‫גימבל‬ ‫על‬ ‫המותקנת‬ ‫רחוק‬ ‫לטווח‬ ‫מערכת‬
‫בינוני‬ ‫לטווח‬ ‫מערכת‬
‫בתדר‬ ‫העובדת‬ ‫מערכת‬ ‫זוהי‬77‫גיגה‬-‫תלת‬ ‫תמונה‬ ‫ליצור‬ ‫היכול‬ ‫הרץ‬-‫ממדית‬‫הסביבה‬ ‫של‬‫מן‬ ‫המערכת‬ ‫של‬ ‫תמונה‬ ,
‫ב‬ ‫מוצגת‬ ‫המאמר‬‫איור‬85.‫פותחה‬ ‫זאת‬ ‫מערכת‬ .‫צירים‬ ‫שני‬ ‫בעלת‬ ‫ומראה‬ ‫קבועה‬ ‫אנטנה‬ ‫בעלת‬ ‫היא‬ ‫המערכת‬
.‫מכרות‬ ‫עבור‬ ‫במקור‬
‫איור‬05–.‫בינוני‬ ‫לטווח‬ ‫מערכת‬
‫טבעיות‬ ‫במערכות‬ ‫מיקרוגלים‬ ‫חישת‬ ‫בנוי‬ ‫לא‬ ‫בשטח‬ ‫לניווט‬ ‫מכ"ם‬ ‫הירשפלד‬ ‫אור‬
Page 12 of 18 ‫מערכת‬‫לטווח‬‫בינוני‬-‫קרוב‬ 81‫ליוני‬4182
,‫גובה‬ ‫זוויתית‬ ‫והפרדה‬ ‫טוב‬ ‫בטווח‬ ‫מתאפיינת‬ ‫זאת‬ ‫מערכת‬1.12‫ולכן‬ ,‫מעלות‬‫משתמשים‬‫תלת‬ ‫תמונה‬ ‫ליצירת‬ ‫בה‬-
‫ממדית‬‫של‬ ‫ציוץ‬ ‫אות‬ ‫פס‬ ‫ברוחב‬ ‫משתמשת‬ ‫זאת‬ ‫מערכת‬ .‫השטח‬ ‫של‬011‫מגה‬-‫של‬ ‫אורכית‬ ‫הפרדה‬ .‫הרץ‬1.35
‫של‬ ‫רוחבית‬ ‫והפרדה‬ ‫מטר‬3.7‫של‬ ‫בטווח‬ ‫מטר‬451.‫מטר‬
‫בין‬ ‫לוקחת‬ ‫אשר‬ ‫השטח‬ ‫סריקת‬ ‫מהירות‬ ‫היא‬ ‫מכשיר‬ ‫של‬ ‫מרכזית‬ ‫בעיה‬1.5‫ל‬-81.‫הנסרק‬ ‫השטח‬ ‫בטווח‬ ‫תלוי‬ ,‫דקות‬
‫לשימ‬ ‫מהירה‬ ‫מספיק‬ ‫אינה‬ ‫זאת‬ ‫מהירות‬‫בפרק‬ ‫במפורט‬ ‫למערכת‬ ‫שודרגה‬ ‫זאת‬ ‫מערכת‬ ‫לכן‬ .‫ניידות‬ ‫מערכות‬ ‫על‬ ‫וש‬
‫מערכת‬‫ל‬‫בינוני‬ ‫טווח‬-‫קרוב‬
‫מערכת‬‫ל‬‫בינוני‬ ‫טווח‬-‫קרוב‬
‫ה‬ ‫את‬‫בינוני‬ ‫לטווח‬ ‫מערכת‬‫ליצור‬ ‫כדי‬ ‫שידרגו‬‫הדמיה‬.‫יותר‬ ‫קרובים‬ ‫טווחים‬ ‫לקבל‬ ‫וגם‬ ‫מהיר‬ ‫באופן‬ ‫השטח‬ ‫של‬
‫ב‬ ‫לפעול‬ ‫עברה‬ ‫המערכת‬-92‫גיגה‬-‫של‬ ‫אפשרי‬ ‫ציוץ‬ ‫פס‬ ‫רוחב‬ ‫עם‬ ‫הרץ‬8.0‫גיגה‬-.‫הרץ‬‫בעלת‬ ‫היא‬ ‫זאת‬ ‫מערכת‬
‫הצ‬ ‫של‬ ‫פס‬ ‫רוחב‬ ‫על‬ ‫לשליטה‬ ‫אפשרות‬‫לראות‬ ‫שניתן‬ ‫כפי‬ ‫הרצוי‬ ‫בטווח‬ ‫מיטבית‬ ‫רזולוציה‬ ‫לקבל‬ ‫ניתן‬ ‫כזה‬ ‫ובאופן‬ ‫יוץ‬
‫ב‬‫איור‬16‫קרוב‬ ‫לטווח‬ ‫גם‬ ‫השטח‬ ‫תמונה‬ ‫ליצור‬ ‫ניתן‬ ‫כך‬ ,.
‫איור‬16–‫הציוץ‬ ‫אות‬ ‫פס‬ ‫ברוחב‬ ‫כתלות‬ ‫אורכית‬ ‫הפרדה‬ ‫קבלת‬
‫תלת‬ ‫תמונה‬ ‫ליצור‬ ‫יכולה‬ ‫זאת‬ ‫מערכת‬-‫ממדית‬‫כלומר‬ ‫בסיסה‬ ‫בתנועת‬ ‫בתלות‬‫הרכב‬ ‫כאשר‬‫ומטה‬ ‫מעלה‬ ‫נע‬
‫(שנת‬ ‫המאמר‬ ‫כתיבת‬ ‫לזמן‬ ‫נכון‬ ,‫בנוסף‬ .‫השטח‬ ‫של‬ ‫מלאה‬ ‫תמונה‬ ‫ליצור‬ ‫תוכל‬ ‫המערכת‬4110‫נוסף‬ ‫ציר‬ ‫מפתחים‬ ,)
‫ש‬ ‫כפי‬ ,‫המכ"ם‬ ‫מערך‬ ‫כל‬ ‫יישב‬ ‫שעליו‬‫תלת‬ ‫תמונה‬ ‫ליצור‬ ‫יוכל‬ ‫שהוא‬ ‫כך‬ ,‫ב‬ ‫מתואר‬-‫ממדית‬‫הוא‬ ‫עליו‬ ‫שהרכב‬ ‫גם‬
.‫נע‬ ‫לא‬ ‫מורכב‬
‫כאשר‬ ‫בנוסף‬‫המכ"ם‬‫אינטגרציה‬ ‫ליצור‬ ‫ניתן‬ ‫אזור‬ ‫אותו‬ ‫של‬ ‫הדמיות‬ ‫מספר‬ ‫יוצר‬‫ביניהם‬‫דו‬ ‫תמונה‬ ‫ליצור‬ ‫בכדי‬-‫ממדית‬
‫יותר‬ ‫ברורה‬‫ב‬ ‫דוגמא‬ ‫לראות‬ ‫ניתן‬ ,‫איור‬81.
‫טבעיות‬ ‫במערכות‬ ‫מיקרוגלים‬ ‫חישת‬ ‫בנוי‬ ‫לא‬ ‫בשטח‬ ‫לניווט‬ ‫מכ"ם‬ ‫הירשפלד‬ ‫אור‬
Page 13 of 18 ‫יכולות‬‫הדמיה‬‫של‬‫השטח‬ 81‫ליוני‬4182
‫איור‬07–‫בפיתוח‬ ‫הנמצא‬ ‫נוסף‬ ‫ציר‬‫למערכת‬‫בינוני‬ ‫טווח‬-‫משודרגת‬ ‫קרוב‬
‫איור‬08-( ‫יחידה‬ ‫תמונה‬ ‫בין‬ ‫השוואה‬a( ‫תמונות‬ ‫מספר‬ ‫של‬ ‫אינטגרציה‬ ‫לבין‬ )b)
‫יכולות‬‫הדמיה‬‫השטח‬ ‫של‬
‫מעבר‬‫למדידת‬‫מת‬ ‫שנובעים‬ ‫פרמטרים‬ ‫מספר‬ ‫ע"י‬ ‫הנקלט‬ ‫העצם‬ ‫את‬ ‫לאפיין‬ ‫ניתן‬ ‫מרחק‬‫הגל‬ ‫החזר‬ ‫של‬ ‫ופעות‬
.‫האלקטרומגנטי‬
‫יהיה‬ ‫עצם‬ ‫כל‬‫שונה‬ ‫החזריות‬ ‫רמת‬ ‫בעל‬( ‫הפגיעה‬ ‫זווית‬ ,‫המשטח‬ ‫חספוס‬ ,‫החומר‬ ‫סוג‬ ,‫המשטח‬ ‫בגודל‬ ‫התלוי‬‫איור‬
19‫המשודר‬ ‫הגל‬ ‫ואורך‬ )( ‫ריילי‬ ‫קריטריון‬ ‫לפי‬‫נוסחה‬0).
‫איור‬19-‫הפגיעה‬ ‫בזווית‬ ‫כתלות‬ ‫החזריות‬
‫טבעיות‬ ‫במערכות‬ ‫מיקרוגלים‬ ‫חישת‬ ‫בנוי‬ ‫לא‬ ‫בשטח‬ ‫לניווט‬ ‫מכ"ם‬ ‫הירשפלד‬ ‫אור‬
Page 14 of 18 ‫יכולות‬‫הדמיה‬‫של‬‫השטח‬ 81‫ליוני‬4182
‫נוסחה‬6-,‫ריילי‬ ‫קירטריון‬Δh,‫השטח‬ ‫פני‬ ‫בגובה‬ ‫שינוי‬θ,‫המשטח‬ ‫הפגיעה‬ ‫זוית‬λ.‫המשודר‬ ‫הגל‬ ‫אורך‬
‫הדמיית‬‫עלווה‬
‫ניתן‬ ‫ובנוסף‬ ‫במרחב‬ ‫אותם‬ ‫ולמקם‬ ‫החומרים‬ ‫משאר‬ ‫עלווה‬ ‫להפריד‬ ‫ניתן‬.‫העלווה‬ ‫תוך‬ ‫אל‬ ‫עומק‬ ‫תמונת‬ ‫לקבל‬
‫עבור‬ ‫במיוחד‬ ‫מועילות‬ ‫אלו‬ ‫יכולות‬‫הפרויקט‬‫בכדי‬ ‫עלווה‬ ‫של‬ ‫במרחב‬ ‫תפוח‬ ‫פירות‬ ‫את‬ ‫למקם‬ ‫צריך‬ ‫אני‬ ‫שבו‬ ‫שלי‬ ‫סיום‬
‫הנכונה‬ ‫בצורה‬ ‫אליו‬ ‫לגשת‬‫ז‬ ‫בעזרת‬‫ר‬‫ו‬‫ממ‬ ‫אוטונומי‬ ‫באופן‬ ‫רובוטית‬ ‫ע‬.‫וחשב‬
‫ע"י‬ ‫הצפויה‬ ‫ההנחתה‬ ‫את‬ ‫לחזות‬ ‫ניתן‬ ‫יבשה‬ ‫עלווה‬ ‫עבור‬‫נוסחה‬7.‫משתנים‬ ‫המקדמים‬ ‫רטובה‬ ‫עלווה‬ ‫עבור‬ ‫אמנם‬
‫דוגמא‬ ‫לראות‬ ‫ניתן‬‫להדמיות‬‫ב‬‫איור‬41‫ו‬‫איור‬48.
‫נוסחה‬7-‫המשודר‬ ‫הגל‬ ‫בתדר‬ ‫כתלות‬ ‫יבשה‬ ‫בעלווה‬ ‫מיקרוגל‬ ‫אות‬ ‫הנחתת‬
‫איור‬41-‫הצללה‬ ‫ואפקטי‬ ‫העלווה‬ ‫מקבצי‬ ‫של‬ ‫שונים‬ ‫בגדלים‬ ‫להבחין‬ ‫ניתן‬ ,‫תצלום‬ ‫מול‬ ‫במרחב‬ ‫עלווה‬ ‫הדמיית‬ ‫השוואת‬.
‫טבעיות‬ ‫במערכות‬ ‫מיקרוגלים‬ ‫חישת‬ ‫בנוי‬ ‫לא‬ ‫בשטח‬ ‫לניווט‬ ‫מכ"ם‬ ‫הירשפלד‬ ‫אור‬
Page 15 of 18 ‫יכולות‬‫הדמיה‬‫של‬‫השטח‬ 81‫ליוני‬4182
‫איור‬40-‫עלווה‬ ‫של‬ ‫לעומק‬ ‫הדמיית‬
‫איור‬44-‫הנחתת‬ ‫גרף‬‫כתלות‬ ‫שונים‬ ‫תדרים‬ ‫בשני‬ ‫אותות‬.‫העלווה‬ ‫בעומק‬
‫בה‬ ‫במקרים‬‫ה‬‫שניתן‬ ‫כפי‬ ‫הצמחייה‬ ‫מאחורי‬ ‫הנמצאים‬ ‫עצמים‬ ‫לקלוט‬ ‫גם‬ ‫ניתן‬ ‫חזק‬ ‫מספיק‬ ‫והאות‬ ‫צפופה‬ ‫אינה‬ ‫עלווה‬
‫ב‬ ‫לראות‬‫איור‬88‫ו‬‫איור‬84.‫ב‬ ‫שמוצג‬ ‫כפי‬ ‫גרפים‬ ‫בעזרת‬ ‫ההנחתה‬ ‫את‬ ‫לחזות‬ ‫ניתן‬‫איור‬44.
‫ומשטחים‬ ‫עצמים‬ ‫לזיהוי‬ ‫והצללה‬ ‫החזריות‬
‫גורמים‬ ‫ישנם‬:‫בגורמים‬ ‫מן‬ ‫כמה‬ ‫להלן‬ ,‫עצמים‬ ‫של‬ ‫אוטומטי‬ ‫בזיהוי‬ ‫בהם‬ ‫להתחשב‬ ‫שניתן‬
.)...‫ים‬ ,‫בריכה‬ ,‫(שלולית‬ ‫מים‬ ‫שזה‬ ‫כך‬ ‫על‬ ‫מעיד‬ ‫מקרקע‬ ‫גבוה‬ ‫החזר‬
.‫מדשאות‬ ‫או‬ ‫בתה‬ ‫על‬ ‫מעיד‬ ‫קבועה‬ ‫החזריות‬
.‫מעבר‬ ‫מאפשר‬ ‫אינו‬ ‫אשר‬ ‫גבוה‬ ‫שיח‬ ‫או‬ ‫עץ‬ ‫על‬ ‫מעיד‬ ‫בד"כ‬ ‫משתנה‬ ‫החזריות‬
‫מסוים‬ ‫קו‬ ‫אחרי‬ ‫העוקבת‬ ‫גבוה‬ ‫החזריות‬.‫קיר‬ ‫או‬ ‫חומה‬ ,‫גדר‬ ‫מסמן‬
.‫חומה‬ ‫או‬ ‫גבוהים‬ ‫עצים‬ ‫שורת‬ ‫על‬ ‫המעיד‬ ‫גדול‬ ‫בצל‬ ‫להבחין‬ ‫ניתן‬
‫טבעיות‬ ‫במערכות‬ ‫מיקרוגלים‬ ‫חישת‬ ‫בנוי‬ ‫לא‬ ‫בשטח‬ ‫לניווט‬ ‫מכ"ם‬ ‫הירשפלד‬ ‫אור‬
Page 16 of 18 ‫יכולות‬‫הדמיה‬‫של‬‫השטח‬ 81‫ליוני‬4182
,‫נהרות‬ ,‫תעלות‬ ‫גם‬ ‫להיות‬ ‫יכול‬ ‫זה‬ ‫אמנם‬ ‫סלולים‬ ‫משטחים‬ ‫הם‬ ‫נמוכה‬ ‫קבועה‬ ‫החזריות‬ ‫עם‬ ‫אזורים‬
‫להבדיל‬ ‫ניתן‬ ‫אך‬ .‫וימים‬ ‫אגמים‬‫ביניהם‬.‫שונים‬ ‫שפה‬ ‫מאפייני‬ ‫ע"י‬
.‫משטחים‬ ‫שיפועי‬ ‫למדוד‬ ‫גם‬ ‫ניתן‬
‫גם‬ ‫ניתן‬.‫מפות‬ ‫נתוני‬ ‫עם‬ ‫כיול‬ ‫לעשות‬
‫ניתן‬‫ב‬ ‫דוגמאות‬ ‫לראות‬‫איור‬43.
‫איור‬43-.‫השונים‬ ‫העצמים‬ ‫וזיהוי‬ ‫האוויר‬ ‫מן‬ ‫מימדית‬ ‫דו‬ ‫מכ"ם‬ ‫לסריקת‬ ‫אוויר‬ ‫תצלומי‬ ‫בין‬ ‫השוואות‬
‫טבעיות‬ ‫במערכות‬ ‫מיקרוגלים‬ ‫חישת‬ ‫בנוי‬ ‫לא‬ ‫בשטח‬ ‫לניווט‬ ‫מכ"ם‬ ‫הירשפלד‬ ‫אור‬
Page 17 of 18 ‫סיכום‬ 81‫ליוני‬4182
‫סיכום‬
‫היתרון‬ ,‫נכשלים‬ ‫אחרים‬ ‫שאמצעים‬ ‫בתנאים‬ ‫גם‬ ‫קליטה‬ ‫יכולות‬ ‫הוא‬ ‫בהם‬ ‫העיקרי‬ ‫מכ"ם‬ ‫עבור‬ ‫רבים‬ ‫יתרונות‬ ‫קיימים‬
.‫קצרה‬ ‫אופק‬ ‫בתמונת‬ ‫גם‬ ‫עומק‬ ‫למיפוי‬ ‫יכולת‬ ‫היא‬ ‫השני‬ ‫המשמעותי‬‫היתרונות‬‫הא‬‫דרך‬ ‫חדירות‬ ,‫מרחק‬ ‫הם‬ ‫חרים‬
.‫משטחים‬ ‫סוגי‬ ‫זיהוי‬ ,‫עלווה‬ ‫מיפוי‬ ,‫עצמים‬
‫ביצ‬ ‫טובות‬ ‫יכולות‬ ‫הראו‬ ‫המכ"מים‬‫של‬ ‫טווח‬ ‫עד‬ ‫אפילו‬ ‫הדמיות‬ ‫ירת‬3"‫ק‬‫מ‬‫ניתן‬ ‫בינוני‬ ‫לטווח‬ ‫המערכות‬ ‫ובאמצעות‬
‫תלת‬ ‫תמונה‬ ‫ליצור‬-.‫אלגוריתם‬ ‫בעזרת‬ ‫ממדית‬
‫בש‬ ‫אוטונומי‬ ‫מסלול‬ ‫ותכנון‬ ‫לניווט‬ ‫להתאים‬ ‫יכולות‬ ‫אלה‬ ‫מערכות‬‫מיפויים‬ ‫בעזרת‬ ‫אלה‬ ‫יכולות‬ ‫את‬ ‫למטב‬ ‫ניתן‬ ,‫טח‬
.‫האזור‬ ‫של‬ ‫אלקטרוניים‬
‫טבעיות‬ ‫במערכות‬ ‫מיקרוגלים‬ ‫חישת‬ ‫בנוי‬ ‫לא‬ ‫בשטח‬ ‫לניווט‬ ‫מכ"ם‬ ‫הירשפלד‬ ‫אור‬
Page 18 of 18 ‫מקורות‬ 81‫ליוני‬4182
‫מקורות‬
AUSTRALIAN CENTRE FOR FIELD ROBOTICS( .‫תאריך‬ ‫אין‬.)Frequency Modulation and High Resolution.
‫ב‬ ‫אוחזר‬-00june 2014,‫מתוך‬Sensor Systems Course:
http://www.acfr.usyd.edu.au/pdfs/training/sensorSystems/08Lec%20-
%20High%20Range%20Resolution.pdf
Graham Brooker, R' H'-W( .'01October 2006.)High-resolution millimeter-wave radar systems for
visualization of unstructured outdoor environments.Journal of Field Robotics,32(01,)810-102.
UNSW( .‫תאריך‬ ‫אין‬.)Interference beats and Tartini tones.‫ב‬ ‫אוחזר‬-02june 2014,‫מתוך‬UNSW:
http://www.animations.physics.unsw.edu.au/jw/beats.htm
Wikipedia_Chirp( .00june 2014.)Chirp.‫ב‬ ‫אוחזר‬-03june 2014,‫מתוך‬Wikipedia:
http://en.wikipedia.org/wiki/Chirp
Wikipedia_CW( .06june 2014.)Continuous-wave_radar.‫ב‬ ‫אוחזר‬-01june 2014,‫מתוך‬Wikipedia:
http://en.wikipedia.org/wiki/Continuous-wave_radar
Wikipedia_FM( .03may 2014.)Frequency Modulation.‫ב‬ ‫אוחזר‬-05june 2014,‫מת‬‫וך‬Wikipedia:
http://en.wikipedia.org/wiki/Frequency_modulation
Wikipedia_Gimbal( .0april 2014.)Gimbal.‫ב‬ ‫אוחזר‬-03june 2014,‫מתוך‬Wikipedia:
http://en.wikipedia.org/wiki/Gimbal
Wikipedia_GPS-INS( .08june 2014.)GPS-INS.‫ב‬ ‫אוחזר‬-01june 2014,‫מתוך‬Wikipedia:
http://en.wikipedia.org/wiki/GPS/INS
‫ניומן‬,‫ד‬'‫י‬( .'06‫יוני‬2101.)‫מכ‬"‫ם‬CW.‫מיקרוגלים‬ ‫חישת‬ ‫קורס‬.‫חיפה‬,‫ישראל‬.

More Related Content

Featured

2024 State of Marketing Report – by Hubspot
2024 State of Marketing Report – by Hubspot2024 State of Marketing Report – by Hubspot
2024 State of Marketing Report – by HubspotMarius Sescu
 
Everything You Need To Know About ChatGPT
Everything You Need To Know About ChatGPTEverything You Need To Know About ChatGPT
Everything You Need To Know About ChatGPTExpeed Software
 
Product Design Trends in 2024 | Teenage Engineerings
Product Design Trends in 2024 | Teenage EngineeringsProduct Design Trends in 2024 | Teenage Engineerings
Product Design Trends in 2024 | Teenage EngineeringsPixeldarts
 
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental HealthHow Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental HealthThinkNow
 
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdf
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdfAI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdf
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdfmarketingartwork
 
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024Neil Kimberley
 
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)contently
 
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024How to Prepare For a Successful Job Search for 2024
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024Albert Qian
 
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie InsightsSocial Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie InsightsKurio // The Social Media Age(ncy)
 
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024Search Engine Journal
 
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
5 Public speaking tips from TED - Visualized summarySpeakerHub
 
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd Clark Boyd
 
Getting into the tech field. what next
Getting into the tech field. what next Getting into the tech field. what next
Getting into the tech field. what next Tessa Mero
 
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search IntentGoogle's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search IntentLily Ray
 
Time Management & Productivity - Best Practices
Time Management & Productivity -  Best PracticesTime Management & Productivity -  Best Practices
Time Management & Productivity - Best PracticesVit Horky
 
The six step guide to practical project management
The six step guide to practical project managementThe six step guide to practical project management
The six step guide to practical project managementMindGenius
 
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...RachelPearson36
 

Featured (20)

2024 State of Marketing Report – by Hubspot
2024 State of Marketing Report – by Hubspot2024 State of Marketing Report – by Hubspot
2024 State of Marketing Report – by Hubspot
 
Everything You Need To Know About ChatGPT
Everything You Need To Know About ChatGPTEverything You Need To Know About ChatGPT
Everything You Need To Know About ChatGPT
 
Product Design Trends in 2024 | Teenage Engineerings
Product Design Trends in 2024 | Teenage EngineeringsProduct Design Trends in 2024 | Teenage Engineerings
Product Design Trends in 2024 | Teenage Engineerings
 
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental HealthHow Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
 
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdf
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdfAI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdf
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdf
 
Skeleton Culture Code
Skeleton Culture CodeSkeleton Culture Code
Skeleton Culture Code
 
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024
 
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)
 
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024How to Prepare For a Successful Job Search for 2024
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024
 
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie InsightsSocial Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
 
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024
 
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
 
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
 
Getting into the tech field. what next
Getting into the tech field. what next Getting into the tech field. what next
Getting into the tech field. what next
 
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search IntentGoogle's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
 
How to have difficult conversations
How to have difficult conversations How to have difficult conversations
How to have difficult conversations
 
Introduction to Data Science
Introduction to Data ScienceIntroduction to Data Science
Introduction to Data Science
 
Time Management & Productivity - Best Practices
Time Management & Productivity -  Best PracticesTime Management & Productivity -  Best Practices
Time Management & Productivity - Best Practices
 
The six step guide to practical project management
The six step guide to practical project managementThe six step guide to practical project management
The six step guide to practical project management
 
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
 

מכם לניווט רכבי שטח - אור הירשפלד - עבודה בקורס חישת מיקרוגלים - טכניון חיפה - 16 ליוני 2014

  • 1. ‫טכניון‬–‫לישראל‬ ‫טכנולוגי‬ ‫מכון‬ ‫בנוי‬ ‫לא‬ ‫בשטח‬ ‫לניווט‬ ‫מכ"ם‬ ‫טבעיות‬ ‫במערכות‬ ‫מיקרוגלים‬ ‫חישת‬ ‫קורס‬–100110 ‫ניומן‬ ‫יונתן‬ ‫ד"ר‬ :‫מנחה‬ : ‫מגיש‬‫הירשפלד‬ ‫אור‬ 18‫ליוני‬4102 ‫פרויקט‬‫משימת‬ .‫בטכניון‬ ‫מיקרוגלים‬ ‫חישת‬ ‫קורס‬ ‫במסגרת‬‫הפרויקט‬‫ובנוסף‬ ‫הקורס‬ ‫בנושא‬ ‫מדעי‬ ‫מאמר‬ ‫לסכם‬ ‫היא‬ ‫מתקשר‬ ‫אשר‬ ‫שטח‬ ‫לניווט‬ ‫מכ"ם‬ ‫של‬ ‫בנושא‬ ‫להתמקד‬ ‫בחרתי‬ ‫אני‬ .‫הכתה‬ ‫מול‬ ‫להציגו‬‫לפרויקט‬‫העוסק‬ ‫שלי‬ ‫סיום‬ ‫במכונה‬.‫תפוחים‬ ‫לקטיף‬ ‫אוטונומית/רובוטית‬
  • 2. ‫טבעיות‬ ‫במערכות‬ ‫מיקרוגלים‬ ‫חישת‬ ‫בנוי‬ ‫לא‬ ‫בשטח‬ ‫לניווט‬ ‫מכ"ם‬ ‫הירשפלד‬ ‫אור‬ Page 2 of 18 ‫מבוא‬ 81‫ליוני‬4182 ‫תוכ‬‫עניינים‬ ‫ן‬ ‫תוכן‬‫עניינים‬....................................................................................................................................................2 ‫מבוא‬..............................................................................................................................................................3 ‫שיטת‬FMCW.................................................................................................................................................3 ‫אות‬‫ציוץ‬(Chirp Signal)...............................................................................................................................3 ‫שידור‬‫רציף‬(Continuous Wave).................................................................................................................5 ‫אות‬‫התאבכות‬(Beat Signal).......................................................................................................................6 ‫חישוב‬‫מרחק‬‫עצם‬‫ע‬"‫פ‬‫שיטת‬FMCW...........................................................................................................6 Interrupted FMCW(FMICW)....................................................................................................................8 ‫השוו‬‫אה‬‫בין‬‫מיקרוגלים‬‫לבין‬‫אמצעי‬‫ראייה‬‫לניווט‬‫בשיטות‬‫אחרות‬.......................................................................8 ‫מערכת‬‫לטווח‬‫רחוק‬.......................................................................................................................................01 ‫מערכת‬‫לטווח‬‫בינוני‬.......................................................................................................................................00 ‫מערכת‬‫לטוו‬‫ח‬‫בינוני‬-‫קרוב‬..............................................................................................................................02 ‫יכולות‬‫הדמיה‬‫של‬‫השטח‬...............................................................................................................................03 ‫הדמיית‬‫עלווה‬...........................................................................................................................................01 ‫החזריות‬‫והצללה‬‫ל‬‫זיהוי‬‫עצמים‬‫ומשטחים‬...................................................................................................05 ‫סיכום‬............................................................................................................................................................01 ‫מקורות‬.........................................................................................................................................................08
  • 3. ‫טבעיות‬ ‫במערכות‬ ‫מיקרוגלים‬ ‫חישת‬ ‫בנוי‬ ‫לא‬ ‫בשטח‬ ‫לניווט‬ ‫מכ"ם‬ ‫הירשפלד‬ ‫אור‬ Page 3 of 18 ‫מבוא‬ 81‫ליוני‬4182 ‫מבוא‬ ‫במסגרת‬‫קורס‬‫חישת‬‫מיקרוגלים‬‫בטכניון‬‫התבקשנו‬‫להגיש‬‫עבודה‬‫המסכמת‬‫מאמר‬‫מדעי‬‫בנושא‬‫הקורס‬‫ובנוסף‬ ‫להציגו‬‫מול‬‫הכתה‬.‫אני‬‫רציתי‬‫לחקור‬‫מאמר‬‫אשר‬‫מתקשר‬‫לפרויקט‬‫סיום‬‫שלי‬‫העוסק‬‫במכונה‬‫אוטונומית‬/‫רובוטית‬ ‫לקטיף‬‫תפוחים‬.‫לכן‬‫פניתי‬‫לנושא‬‫בעזרת‬ ‫שטח‬ ‫רכבי‬ ‫בניווט‬ ‫שעוסק‬ ‫מאמר‬ ‫בחרתי‬ ‫בסוף‬ .‫חקלאיים‬ ‫בשטחים‬ ‫מכ"ם‬ ,‫מכ"ם‬High‐resolution millimeter‐wave radar systems for visualization of unstructured outdoor environments‫במכון‬ ‫הנערך‬ ‫מחקר‬ ‫במסגרת‬Australian Centre for Field Robotics‫בסידני‬ ‫אשר‬(Graham Brooker, 2006). ‫הסו‬ ‫מאמר‬ ‫זהו‬‫שונים‬ ‫מכ"מים‬ ‫שלושה‬ ‫קר‬‫התאמות‬ ‫אם‬ ‫אמנם‬ ‫מכרות‬ ‫ומיפוי‬ ‫טייס‬ ‫לכלי‬ ‫במקור‬ ‫נועדו‬ ‫אלו‬ ‫מערכות‬ . .‫שטח‬ ‫רכבי‬ ‫ניווט‬ ‫עבור‬ ‫נוסו‬ ‫קלות‬‫שונות‬ ‫במשימות‬ ‫המכ"מים‬ ‫נוסו‬ ‫המאמר‬ ‫במסגרת‬‫מכ"ם‬ ‫בין‬ ‫השוו‬ ‫בנוסף‬ .‫ולייזר‬ ‫מצלמות‬ ‫בעזרת‬ ‫אחרות‬ ‫למערכות‬ ‫שיטת‬FMCW ‫בשיטת‬ ‫במכ"מים‬ ‫השתמשו‬ ‫המערכות‬ ‫בשלושת‬FMCW. ( ‫תדר‬ ‫איפנון‬Frequency Modulation) FM.‫אלקטרומגנטיים‬ ‫אותות‬ ‫וקליטה‬ ‫לשידור‬ ‫שיטה‬ ‫היא‬‫ל‬ ‫קיצור‬ ‫זה‬ ‫באנלית‬-Frequency Modulation‫כלומר‬ .‫תדר‬ ‫איפנון‬ ‫זו‬ ‫בשיטה‬( ‫נושא‬ ‫גל‬ ‫ישנו‬Carrier Wave( ‫אות‬ ‫מרכיבים‬ ‫עליו‬ ‫אשר‬ ‫קבוע‬ ‫בתדר‬ )Signal/‫אנלוגי‬ )‫דיגיטלי‬‫כאשר‬ ‫הנושא‬ ‫גל‬ ‫תדר‬ ‫את‬ ‫משנה‬ ‫האות‬ ‫בערך‬ ‫השינוי‬‫ב‬ ‫זה‬ ‫תיאור‬ ‫לראות‬ ‫ניתן‬ ,‫איור‬8(Wikipedia_FM, 2014)‫ערוץ‬ ‫עבור‬ . ‫תקשורת‬FM.‫האות‬ ‫לערך‬ ‫תדר‬ ‫בין‬ ‫והתאמה‬ ‫עובד‬ ‫הוא‬ ‫בו‬ ‫פס‬ ‫רוחב‬ ‫יוגדר‬ ‫איור‬0–( ‫תדר‬ ‫איפנון‬FM) ‫במערכות‬‫המתוארות‬‫ב‬ ‫ישתמשו‬ ‫במאמר‬-FM.‫ציוץ‬ ‫אותות‬ ‫ליצירת‬ ( ‫ציוץ‬ ‫אות‬SignalChirp) ‫ועולה‬ ‫הולך‬ ‫תדרו‬ ‫אשר‬ ‫סינוסאידאלי‬ ‫אות‬ ‫הוא‬ ‫ציוץ‬ ‫אות‬(Wikipedia_Chirp, 2014)‫ב‬ ‫לראות‬ ‫ניתן‬ ,‫איור‬2.
  • 4. ‫טבעיות‬ ‫במערכות‬ ‫מיקרוגלים‬ ‫חישת‬ ‫בנוי‬ ‫לא‬ ‫בשטח‬ ‫לניווט‬ ‫מכ"ם‬ ‫הירשפלד‬ ‫אור‬ Page 4 of 18 ‫שיטת‬ FMCW 81‫ליוני‬4182 ‫איור‬2-‫הזמן‬ ‫במישור‬ ‫ציוץ‬ ‫אות‬,‫(ניומן‬4102) ‫התדר‬ ‫מישור‬ ‫בעזרת‬ ‫האות‬ ‫את‬ ‫לאפיין‬ ‫ניתן‬‫הזמן‬ ‫מול‬‫בשיטת‬ .FMCW‫יהיה‬ ‫הגרף‬ ‫לכן‬ ‫לינארי‬ ‫בציוץ‬ ‫משתמשים‬ ‫בזמן‬ ‫כתלות‬ ‫ישר‬‫ב‬ ‫לראות‬ ‫ניתן‬ ,‫איור‬3..‫שלו‬ ‫ההחזר‬ ‫את‬ ‫למדוד‬ ‫וניתן‬ ‫קצר‬ ‫בזמן‬ ‫תדרים‬ ‫תחום‬ ‫משודר‬ ‫כך‬ ‫איור‬3–.‫ההפרשים‬ ‫ומציאת‬ ‫בתדר‬ ‫כתלות‬ ‫ונקלט‬ ‫משודר‬ ‫ציוץ‬ ‫אות‬ ‫שנית‬ ‫כפי‬ ‫בתדר‬ ‫כתלות‬ ‫כאמפליטודה‬ ‫האות‬ ‫את‬ ‫לאפיין‬ ‫גם‬ ‫ניתן‬‫ב‬ ‫לראות‬ ‫ן‬‫איור‬2.
  • 5. ‫טבעיות‬ ‫במערכות‬ ‫מיקרוגלים‬ ‫חישת‬ ‫בנוי‬ ‫לא‬ ‫בשטח‬ ‫לניווט‬ ‫מכ"ם‬ ‫הירשפלד‬ ‫אור‬ Page 5 of 18 ‫שיטת‬ FMCW 81‫ליוני‬4182 ‫איור‬2–.‫תדר‬ ‫כנגד‬ ‫כאמפליטודה‬ ‫המוצג‬ ‫ציוץ‬ ‫אות‬ ‫נוסחאות‬‫הציוץ‬ ‫את‬ ‫המתארות‬‫והתדר‬ ‫הזמן‬ ‫במישור‬‫ב‬ ‫מוצגות‬‫נוסחה‬8‫ו‬‫נוסחה‬4.  2 2 1 02cos ttfVt  , T B  ‫נוסחה‬0–‫ציוץ‬ ‫אות‬ ‫של‬ ‫בזמן‬ ‫כתלות‬ ‫שידור‬ ‫מתח‬,B( ‫פס‬ ‫רוחב‬ ‫הוא‬Bandwidth,‫הציוץ‬ ‫תדרי‬ ‫תחום‬ ‫של‬T‫ציוץ‬ ‫אות‬ ‫של‬ ‫מחזור‬ ‫זמן‬ ‫זהו‬ ,‫מחזורי‬f0/‫התחלתי‬ ‫תדר‬ ‫זה‬‫מינימלי‬‫הציוץ‬ ‫תדרי‬ ‫טווח‬ ‫של‬. t T B ff  0 ‫נוסחה‬4–‫בזמן‬ ‫כתלות‬ ‫לינארי‬ ‫ציוץ‬ ‫תדר‬. ‫בשיטת‬FMCW‫ב‬ ‫לראות‬ ‫שניתן‬ ‫כפי‬ ‫ורציף‬ ‫מחזורי‬ ‫באופן‬ ‫הציוץ‬ ‫אות‬ ‫את‬ ‫נשדר‬‫איור‬5. ‫איור‬5–‫שיטת‬ ‫לפי‬ ‫הפרשים‬ ‫ומציאת‬ ‫מחזורי‬ ‫ציוץ‬ ‫אות‬ ‫וקליטת‬ ‫שידור‬FMCW ‫שמערכות‬ ‫לציין‬ ‫רצוי‬‫האמתיות‬‫לרוב‬‫אבל‬ ‫לינאריות‬ ‫אינם‬‫כיול‬ ‫טבלת‬ ‫ע"י‬ ‫פתוח‬ ‫בחוג‬ ‫מתקנות‬ ‫מערכות‬ ‫יש‬ ‫לרובם‬ ‫ר‬( ‫פרנס‬lookup table‫בקרה‬ ‫מערכת‬ ‫ע"י‬ ‫סגור‬ ‫ובחוג‬ )‫דיגיטלית‬. ‫רציף‬ ‫שידור‬(Continuous Wave) ‫בפולסים‬ ‫ולא‬ ‫רציף‬ ‫באופן‬ ‫נעשים‬ ‫והקליטה‬ ‫השידור‬ ‫אשר‬ ‫מכ"ם‬ ‫של‬ ‫שידור‬ ‫צורת‬ ‫זאת‬(Wikipedia_CW, 2014).
  • 6. ‫טבעיות‬ ‫במערכות‬ ‫מיקרוגלים‬ ‫חישת‬ ‫בנוי‬ ‫לא‬ ‫בשטח‬ ‫לניווט‬ ‫מכ"ם‬ ‫הירשפלד‬ ‫אור‬ Page 6 of 18 ‫שיטת‬ FMCW 81‫ליוני‬4182 ‫איור‬6-‫דיאגרמת‬.‫רציף‬ ‫בשידור‬ ‫מכ"ם‬ ‫של‬ ‫בלוקים‬ ‫התאבכות‬ ‫אות‬(Beat Signal) ‫בשיטת‬FMCW‫פאזה‬ ‫קיים‬ ‫לנקלט‬ ‫והמשודר‬ ‫האות‬ ‫בין‬ .‫יחדיו‬ ‫מעורבבים‬ ‫והיוצא‬ ‫הנכנס‬ ‫האות‬‫שלוקח‬ ‫הזמן‬ ‫בגלל‬ ‫האלקטרו‬ ‫לגל‬-‫שהאותות‬ ‫לכן‬ ‫ולחזור‬ ‫במטרה‬ ‫לפגוע‬ ‫מגנטי‬‫מעורבבים‬‫גל‬ ‫היוצרת‬ ‫והורסת‬ ‫בונה‬ ‫התאבכות‬ ‫נוצר‬ ‫דו‬ ‫לראות‬ ‫ניתן‬ ,‫חדש‬‫ג‬‫ב‬ ‫מא‬‫איור‬7‫בשיטת‬ ‫אמנם‬FMCW.‫משתנה‬ ‫תדר‬ ‫בעלי‬ ‫הם‬ ‫האותות‬ ‫איור‬7–‫שונה‬ ‫ופאזה‬ ‫קבוע‬ ‫תדר‬ ‫אותו‬ ‫בעלי‬ ‫גלים‬ ‫משני‬ ‫התאבכות‬ ‫אות‬(UNSW). ‫שיטת‬ ‫ע"פ‬ ‫עצם‬ ‫מרחק‬ ‫חישוב‬FMCW ‫בשיטת‬FMCW‫הפאזה‬ ‫את‬ ‫לדעת‬ ‫ניתן‬ ‫בעזרתו‬ ‫אשר‬ ‫ההתאבכות‬ ‫תדר‬ ‫את‬ ‫ומוצאים‬ ‫ההתאבכות‬ ‫לאות‬ ‫ניתוח‬ ‫עושים‬ ‫מרג‬ ‫שחלף‬ ‫הזמן‬ ‫לדעת‬ ‫ניתן‬ ‫הפאזה‬ ‫בעזרת‬ .‫הגלים‬ ‫בין‬‫בטווח‬ ‫אלקטרומגנטי‬ ‫גל‬ ‫מהירות‬ .‫חזרתו‬ ‫ועד‬ ‫האות‬ ‫שידור‬ ‫ע‬ ‫אפקט‬ ‫ניתוח‬ ‫בעזרת‬ ‫בנוסף‬ .‫העצם‬ ‫מרחק‬ ‫את‬ ‫גם‬ ‫וכך‬ ‫האות‬ ‫שעבר‬ ‫מרחק‬ ‫את‬ ‫לדעת‬ ‫ניתן‬ ‫ולכן‬ ‫האור‬ ‫כמהירות‬ ‫ידוע‬ .‫זה‬ ‫נושא‬ ‫נבדק‬ ‫לא‬ ‫זה‬ ‫במאמר‬ ‫אך‬ ‫מהירותו‬ ‫גם‬ ‫לדעת‬ ‫ניתן‬ ‫דופלר‬
  • 7. ‫טבעיות‬ ‫במערכות‬ ‫מיקרוגלים‬ ‫חישת‬ ‫בנוי‬ ‫לא‬ ‫בשטח‬ ‫לניווט‬ ‫מכ"ם‬ ‫הירשפלד‬ ‫אור‬ Page 7 of 18 ‫שיטת‬ FMCW 81‫ליוני‬4182 ‫נוסחה‬3–‫המכ"ם‬ ‫מן‬ ‫עצם‬ ‫מרחק‬‫שיטת‬ ‫לפי‬FMCW ‫נוסחה‬3,‫העצם‬ ‫מרחק‬ ‫מתארת‬R,‫המשדרת‬ ‫המערכת‬ ‫של‬ ‫קבועים‬ ‫קיימים‬ ‫כאשר‬ ,Tb‫אות‬ ‫של‬ ‫מחזור‬ ‫זמן‬ ‫הוא‬ ,‫הציוץ‬C,‫האור‬ ‫מהירות‬Δf‫רוחב‬‫הציוץ‬ ‫אות‬ ‫של‬ ‫התדרים‬ ‫טווח‬ ‫של‬ ‫פס‬‫הוא‬ ‫העיקרי‬ ‫והמשתנה‬ .fb‫אות‬ ‫של‬ ‫תדירות‬ ‫המע‬ ‫ההתאבכות‬.‫למטרה‬ ‫מרחק‬ ‫על‬ ‫יד‬ ,‫ההפרדה‬ ‫יכולת‬ ‫את‬ ‫להגדיר‬ ‫ניתן‬ ‫בנוסף‬δR‫ב‬ ,‫נוסחה‬2. ‫נוסחה‬2–‫מכ"ם‬ ‫עבור‬ )‫(רזולוציה‬ ‫הפרדה‬ ‫יכולת‬FMCW ‫ב‬ ‫לראות‬ ‫שניתן‬ ‫כפי‬ ‫זמן‬ ‫כנגד‬ ‫כתדר‬ ‫האות‬ ‫ניתוח‬ ‫ע"י‬ ‫למצוא‬ ‫ניתן‬ ‫ההתאבכות‬ ‫תדר‬ ‫את‬‫איור‬3‫ו‬‫איור‬7. ‫נוסחה‬5–‫התדר‬ ‫במישור‬ ‫והתאבכות‬ ‫קליטה‬ ,‫שידור‬ ‫אותות‬,‫(ניומן‬4102).
  • 8. ‫טבעיות‬ ‫במערכות‬ ‫מיקרוגלים‬ ‫חישת‬ ‫בנוי‬ ‫לא‬ ‫בשטח‬ ‫לניווט‬ ‫מכ"ם‬ ‫הירשפלד‬ ‫אור‬ Page 8 of 18 ‫השוואה‬‫בין‬‫מיקרוגלים‬‫לבין‬‫אמצעי‬‫ראייה‬‫לניווט‬‫בשיטות‬‫אחרות‬ 81‫ליוני‬4182 nterrupted FMCWI(FMICW) ‫לקליטה‬ ‫השידור‬ ‫בין‬ ‫הפרדה‬ ‫יש‬ ‫זו‬ ‫שידור‬ ‫בשיטת‬‫לקליטה‬ ‫השידור‬ ‫בין‬ ‫רב‬ ‫בבידוד‬ ‫צורך‬ ‫ואין‬ ‫רעשים‬ ‫פחות‬ ‫יש‬ ‫כך‬. .‫הקליטה‬ ‫למערכת‬ ‫אות‬ ‫זליגת‬ ‫יהיה‬ ‫כי‬ ‫חשש‬ ‫ללא‬ ‫השידור‬ ‫למערכת‬ ‫ההספק‬ ‫את‬ ‫להגביר‬ ‫ניתן‬ ‫בנוסף‬‫אמנם‬‫למערכת‬ ‫זו‬‫קרובים‬ ‫לטווחים‬ ‫מוגבלות‬ ‫יכולות‬(AUSTRALIAN CENTRE FOR FIELD ROBOTICS). ‫א‬‫יור‬8–‫שיטת‬ ‫עבור‬ ‫זמן‬ ‫מול‬ ‫תדר‬ ‫וגרף‬ ‫מלבנים‬ ‫דיאגרמת‬FMICW ‫אמצעי‬ ‫לבין‬ ‫מיקרוגלים‬ ‫בין‬ ‫השוואה‬‫אחרות‬ ‫בשיטות‬ ‫לניווט‬ ‫ראייה‬ ‫מאוד‬ ‫היום‬‫פופולרי‬‫מקובל‬ ,‫לניווט‬ ‫ראייה‬ ‫מערכות‬ ‫עבור‬ ‫מיקרוגלים‬ ‫מן‬ ‫אחרות‬ ‫בשיטות‬ ‫בפתרונות‬ ‫להשתמש‬ ‫הנראה‬ ‫בתחום‬ ‫צילום‬ ‫של‬ ‫עזר‬ ‫באמצעי‬ ‫להשתמש‬‫והאינפרה‬‫בעזרת‬ ‫ובנוסף‬ ‫האדום‬‫למערכות‬ ‫אמנם‬ .‫לייזר‬ ‫סורק‬ ‫כאשר‬ ‫בנוסף‬ .‫גשם‬ ,‫אבק‬ ,‫ערפל‬ ‫בגלל‬ ‫לקויים‬ ‫הראות‬ ‫תנאי‬ ‫כאשר‬ ‫גדול‬ ‫חסרון‬ ‫יש‬ ‫אלה‬‫יש‬ ‫אלו‬ ‫לחיישנים‬‫בעיית‬ ‫כאשר‬ ‫רגישות‬‫ההא‬ ‫עוצמת‬‫ר‬‫משתנות‬ ‫ה‬.‫מלאה‬ ‫יום‬ ‫אור‬ ‫תאורת‬ ‫ועד‬ ‫מלאכותית‬ ‫תאורה‬ ‫אל‬ ‫מחושך‬ ‫מעבר‬ ‫למשל‬ . ‫ב‬ ‫לראות‬ ‫ניתן‬‫איור‬9‫טוו‬ ‫לפי‬ ‫המוגדרים‬ ,‫מיקרוגל‬ ‫גלי‬ ‫שעבור‬( ‫הגל‬ ‫אורכי‬ ‫ח‬Millimeter‫פחותה‬ ‫ההנחתה‬ ,) ‫משמעותית‬.‫אוויר‬ ‫מזג‬ ‫תנאי‬ ‫עבור‬ ‫איור‬9–‫אלקטרו‬ ‫אותות‬ ‫הנחתת‬-‫כתוצאה‬ ‫בתדר‬ ‫כתלות‬ ‫מגנטים‬‫מטפטוף‬(Drizzle( ‫כבד‬ ‫גשם‬ ,)Heavy Rain‫מאוד‬ ‫כבד‬ ‫גשם‬ ,) (Deluge‫ב‬ ‫אוויר‬ ‫וחלקיקי‬ )-41‫של‬ ‫ולחץ‬ ‫צלזיוס‬ ‫מעלות‬‫אטמוספירה‬0.
  • 9. ‫טבעיות‬ ‫במערכות‬ ‫מיקרוגלים‬ ‫חישת‬ ‫בנוי‬ ‫לא‬ ‫בשטח‬ ‫לניווט‬ ‫מכ"ם‬ ‫הירשפלד‬ ‫אור‬ Page 9 of 18 ‫השוואה‬‫בין‬‫מיקרוגלים‬‫לבין‬‫אמצעי‬‫ראייה‬‫לניווט‬‫בשיטות‬‫אחרות‬ 81‫ליוני‬4182 ‫וצילום‬ ‫לייזר‬ ‫מכשירי‬ .‫שטוח‬ ‫שטח‬ ‫פני‬ ‫תוואי‬ ‫הדמיית‬ ‫יכולת‬ ‫היא‬ ‫נוסף‬ ‫חשוב‬ ‫אלמנט‬‫יוכלו‬‫של‬ ‫שטוחה‬ ‫תמונה‬ ‫לייצר‬ ‫ב‬ ‫ההבדל‬ ‫את‬ ‫היטב‬ ‫לראות‬ ‫ניתן‬ ,‫עומק‬ ‫תמונת‬ ‫לייצר‬ ‫יכול‬ ‫מכ"ם‬ ‫אמנם‬ ‫רואים‬ ‫שהם‬ ‫מה‬‫איור‬81. ‫איור‬01-‫מכ"ם‬ ‫בעזרת‬ ‫הדמייה‬ ‫לבין‬ ‫שטוח‬ ‫שטח‬ ‫תוואי‬ ‫תמונה‬ ‫בין‬ ‫השוואה‬ ‫עבור‬ ‫חשוב‬ ‫אשר‬ ‫יותר‬ ‫גבוה‬ ‫ריענון‬ ‫קצב‬ ‫ובעל‬ ‫יותר‬ ‫גדולים‬ ‫למרחקים‬ ‫מגיע‬ ‫המכ"ם‬ ‫לייזר‬ ‫להדמיות‬ ‫בהשוואה‬ ‫בנוסף‬ .‫במהירות‬ ‫המתניידים‬ ‫שטח‬ ‫רכבי‬ ‫למכ"מים‬‫ב‬ ‫דוגמא‬ ‫לראות‬ ‫ניתן‬ ,‫נסתרים‬ ‫דברים‬ ‫לראות‬ ‫ניתן‬ ‫ולכן‬ ‫מסוימים‬ ‫בחומרים‬ ‫חדירות‬ ‫יכולות‬‫איור‬88‫ו‬‫איור‬ 84‫רואים‬ ‫בה‬‫הדמיה‬.‫מאחוריהם‬ ‫הבניינים‬ ‫את‬ ‫מסתירים‬ ‫לא‬ ‫העצים‬ ‫כי‬ ‫לראות‬ ‫וניתן‬ ‫חצר‬ ‫של‬ ‫איור‬00-‫הדמיה‬‫תלת‬-‫ממדית‬‫בהשוואה‬ ‫מכ"ם‬ ‫של‬‫אווירית‬ ‫לתמונה‬
  • 10. ‫טבעיות‬ ‫במערכות‬ ‫מיקרוגלים‬ ‫חישת‬ ‫בנוי‬ ‫לא‬ ‫בשטח‬ ‫לניווט‬ ‫מכ"ם‬ ‫הירשפלד‬ ‫אור‬ Page 10 of 18 ‫מערכת‬‫לטווח‬‫רחוק‬ 81‫ליוני‬4182 ‫איור‬04-‫הדמיה‬‫תלת‬‫ממדית‬‫מכ"ם‬ ‫של‬ ‫מערכת‬‫ל‬‫רחוק‬ ‫טווח‬ ‫זו‬‫היא‬‫זה‬ ‫במאמר‬ ‫הנסקרת‬ ‫מתקדמת‬ ‫הכי‬ ‫המערכת‬‫תעופה‬ ‫כלי‬ ‫על‬ ‫להרכבה‬ ‫במקור‬ ‫ומיועדת‬‫הוא‬ ‫העבודה‬ ‫תדר‬ . 92‫גיגה‬-‫שידור‬ ‫ושיטת‬ ‫הרץ‬FMICW‫גימבל‬ ‫על‬ ‫הוצבה‬ ‫זו‬ ‫מערכת‬ .‫לעיל‬ ‫המוזכרת‬ ,‫ב‬ ‫לראות‬ ‫ניתן‬ ,‫איור‬83‫זאת‬ , ‫לשמור‬ ‫ניתן‬ ‫שבעזרתה‬ ‫צירים‬ ‫שלושה‬ ‫בעלת‬ ‫מערכת‬‫אוריינטציה‬‫המערכת‬ ‫מוצבת‬ ‫עליו‬ ‫שהמשטח‬ ‫גם‬ ‫קבועה‬ .‫משתנה‬ ‫איור‬03–‫תלת‬ ‫מודל‬‫ממדי‬‫ש‬‫ל‬‫גימבל‬(Wikipedia_Gimbal, 2014) ‫הגימבל‬ ‫מערכת‬‫אל‬ ‫מחוברת‬‫מערכת‬GPS-INS‫מיקום‬ ‫הנותנת‬‫ואוריינטציה‬(Wikipedia_GPS-INS, 2014)‫של‬ ‫ה‬‫בסיס‬‫ע‬‫ליו‬‫שטח‬ ‫ברכבי‬ ‫ביותר‬ ‫חשוב‬ ‫זה‬ ‫אלמנט‬ ,‫המערכת‬ ‫של‬ ‫מקסימלית‬ ‫יציבות‬ ‫ליצור‬ ‫ניתן‬ ‫וכך‬ ‫הגימבל‬ ‫מחובר‬, ‫ב‬ ‫המערכת‬ ‫את‬ ‫לראות‬ ‫ניתן‬‫איור‬82. ‫עד‬ ‫מגיעה‬ ‫זאת‬ ‫מערכת‬3‫הפרדה‬ ‫בעלת‬ ‫היא‬ ‫זאת‬ ‫מערכת‬ ‫תאורטי‬ ‫ובאופן‬ ‫ק"מ‬‫קווית‬‫של‬5‫בגלל‬ ‫אמנם‬ ‫מטר‬ ‫של‬ ‫הצפוי‬ ‫מן‬ ‫טובה‬ ‫פחות‬ ‫לינראזיציה‬‫של‬ ‫הפרדה‬ ‫של‬ ‫תוצאות‬ ‫קיבלו‬ ‫הם‬ ‫הציוץ‬ ‫אות‬85‫מטר‬.‫גרוע‬ ‫הכי‬ ‫במקרה‬ ‫היא‬ ‫הזוויתית‬ ‫ההפרדה‬1.49‫של‬ ‫בפרדה‬ ‫בערך‬ ‫היוצר‬ ‫מעלות‬85‫של‬ ‫במרחק‬ ‫רוחבית‬ ‫מטר‬3.‫ק"מ‬
  • 11. ‫טבעיות‬ ‫במערכות‬ ‫מיקרוגלים‬ ‫חישת‬ ‫בנוי‬ ‫לא‬ ‫בשטח‬ ‫לניווט‬ ‫מכ"ם‬ ‫הירשפלד‬ ‫אור‬ Page 11 of 18 ‫מערכת‬‫לטווח‬‫בינוני‬ 81‫ליוני‬4182 ‫איור‬02–‫גימבל‬ ‫על‬ ‫המותקנת‬ ‫רחוק‬ ‫לטווח‬ ‫מערכת‬ ‫בינוני‬ ‫לטווח‬ ‫מערכת‬ ‫בתדר‬ ‫העובדת‬ ‫מערכת‬ ‫זוהי‬77‫גיגה‬-‫תלת‬ ‫תמונה‬ ‫ליצור‬ ‫היכול‬ ‫הרץ‬-‫ממדית‬‫הסביבה‬ ‫של‬‫מן‬ ‫המערכת‬ ‫של‬ ‫תמונה‬ , ‫ב‬ ‫מוצגת‬ ‫המאמר‬‫איור‬85.‫פותחה‬ ‫זאת‬ ‫מערכת‬ .‫צירים‬ ‫שני‬ ‫בעלת‬ ‫ומראה‬ ‫קבועה‬ ‫אנטנה‬ ‫בעלת‬ ‫היא‬ ‫המערכת‬ .‫מכרות‬ ‫עבור‬ ‫במקור‬ ‫איור‬05–.‫בינוני‬ ‫לטווח‬ ‫מערכת‬
  • 12. ‫טבעיות‬ ‫במערכות‬ ‫מיקרוגלים‬ ‫חישת‬ ‫בנוי‬ ‫לא‬ ‫בשטח‬ ‫לניווט‬ ‫מכ"ם‬ ‫הירשפלד‬ ‫אור‬ Page 12 of 18 ‫מערכת‬‫לטווח‬‫בינוני‬-‫קרוב‬ 81‫ליוני‬4182 ,‫גובה‬ ‫זוויתית‬ ‫והפרדה‬ ‫טוב‬ ‫בטווח‬ ‫מתאפיינת‬ ‫זאת‬ ‫מערכת‬1.12‫ולכן‬ ,‫מעלות‬‫משתמשים‬‫תלת‬ ‫תמונה‬ ‫ליצירת‬ ‫בה‬- ‫ממדית‬‫של‬ ‫ציוץ‬ ‫אות‬ ‫פס‬ ‫ברוחב‬ ‫משתמשת‬ ‫זאת‬ ‫מערכת‬ .‫השטח‬ ‫של‬011‫מגה‬-‫של‬ ‫אורכית‬ ‫הפרדה‬ .‫הרץ‬1.35 ‫של‬ ‫רוחבית‬ ‫והפרדה‬ ‫מטר‬3.7‫של‬ ‫בטווח‬ ‫מטר‬451.‫מטר‬ ‫בין‬ ‫לוקחת‬ ‫אשר‬ ‫השטח‬ ‫סריקת‬ ‫מהירות‬ ‫היא‬ ‫מכשיר‬ ‫של‬ ‫מרכזית‬ ‫בעיה‬1.5‫ל‬-81.‫הנסרק‬ ‫השטח‬ ‫בטווח‬ ‫תלוי‬ ,‫דקות‬ ‫לשימ‬ ‫מהירה‬ ‫מספיק‬ ‫אינה‬ ‫זאת‬ ‫מהירות‬‫בפרק‬ ‫במפורט‬ ‫למערכת‬ ‫שודרגה‬ ‫זאת‬ ‫מערכת‬ ‫לכן‬ .‫ניידות‬ ‫מערכות‬ ‫על‬ ‫וש‬ ‫מערכת‬‫ל‬‫בינוני‬ ‫טווח‬-‫קרוב‬ ‫מערכת‬‫ל‬‫בינוני‬ ‫טווח‬-‫קרוב‬ ‫ה‬ ‫את‬‫בינוני‬ ‫לטווח‬ ‫מערכת‬‫ליצור‬ ‫כדי‬ ‫שידרגו‬‫הדמיה‬.‫יותר‬ ‫קרובים‬ ‫טווחים‬ ‫לקבל‬ ‫וגם‬ ‫מהיר‬ ‫באופן‬ ‫השטח‬ ‫של‬ ‫ב‬ ‫לפעול‬ ‫עברה‬ ‫המערכת‬-92‫גיגה‬-‫של‬ ‫אפשרי‬ ‫ציוץ‬ ‫פס‬ ‫רוחב‬ ‫עם‬ ‫הרץ‬8.0‫גיגה‬-.‫הרץ‬‫בעלת‬ ‫היא‬ ‫זאת‬ ‫מערכת‬ ‫הצ‬ ‫של‬ ‫פס‬ ‫רוחב‬ ‫על‬ ‫לשליטה‬ ‫אפשרות‬‫לראות‬ ‫שניתן‬ ‫כפי‬ ‫הרצוי‬ ‫בטווח‬ ‫מיטבית‬ ‫רזולוציה‬ ‫לקבל‬ ‫ניתן‬ ‫כזה‬ ‫ובאופן‬ ‫יוץ‬ ‫ב‬‫איור‬16‫קרוב‬ ‫לטווח‬ ‫גם‬ ‫השטח‬ ‫תמונה‬ ‫ליצור‬ ‫ניתן‬ ‫כך‬ ,. ‫איור‬16–‫הציוץ‬ ‫אות‬ ‫פס‬ ‫ברוחב‬ ‫כתלות‬ ‫אורכית‬ ‫הפרדה‬ ‫קבלת‬ ‫תלת‬ ‫תמונה‬ ‫ליצור‬ ‫יכולה‬ ‫זאת‬ ‫מערכת‬-‫ממדית‬‫כלומר‬ ‫בסיסה‬ ‫בתנועת‬ ‫בתלות‬‫הרכב‬ ‫כאשר‬‫ומטה‬ ‫מעלה‬ ‫נע‬ ‫(שנת‬ ‫המאמר‬ ‫כתיבת‬ ‫לזמן‬ ‫נכון‬ ,‫בנוסף‬ .‫השטח‬ ‫של‬ ‫מלאה‬ ‫תמונה‬ ‫ליצור‬ ‫תוכל‬ ‫המערכת‬4110‫נוסף‬ ‫ציר‬ ‫מפתחים‬ ,) ‫ש‬ ‫כפי‬ ,‫המכ"ם‬ ‫מערך‬ ‫כל‬ ‫יישב‬ ‫שעליו‬‫תלת‬ ‫תמונה‬ ‫ליצור‬ ‫יוכל‬ ‫שהוא‬ ‫כך‬ ,‫ב‬ ‫מתואר‬-‫ממדית‬‫הוא‬ ‫עליו‬ ‫שהרכב‬ ‫גם‬ .‫נע‬ ‫לא‬ ‫מורכב‬ ‫כאשר‬ ‫בנוסף‬‫המכ"ם‬‫אינטגרציה‬ ‫ליצור‬ ‫ניתן‬ ‫אזור‬ ‫אותו‬ ‫של‬ ‫הדמיות‬ ‫מספר‬ ‫יוצר‬‫ביניהם‬‫דו‬ ‫תמונה‬ ‫ליצור‬ ‫בכדי‬-‫ממדית‬ ‫יותר‬ ‫ברורה‬‫ב‬ ‫דוגמא‬ ‫לראות‬ ‫ניתן‬ ,‫איור‬81.
  • 13. ‫טבעיות‬ ‫במערכות‬ ‫מיקרוגלים‬ ‫חישת‬ ‫בנוי‬ ‫לא‬ ‫בשטח‬ ‫לניווט‬ ‫מכ"ם‬ ‫הירשפלד‬ ‫אור‬ Page 13 of 18 ‫יכולות‬‫הדמיה‬‫של‬‫השטח‬ 81‫ליוני‬4182 ‫איור‬07–‫בפיתוח‬ ‫הנמצא‬ ‫נוסף‬ ‫ציר‬‫למערכת‬‫בינוני‬ ‫טווח‬-‫משודרגת‬ ‫קרוב‬ ‫איור‬08-( ‫יחידה‬ ‫תמונה‬ ‫בין‬ ‫השוואה‬a( ‫תמונות‬ ‫מספר‬ ‫של‬ ‫אינטגרציה‬ ‫לבין‬ )b) ‫יכולות‬‫הדמיה‬‫השטח‬ ‫של‬ ‫מעבר‬‫למדידת‬‫מת‬ ‫שנובעים‬ ‫פרמטרים‬ ‫מספר‬ ‫ע"י‬ ‫הנקלט‬ ‫העצם‬ ‫את‬ ‫לאפיין‬ ‫ניתן‬ ‫מרחק‬‫הגל‬ ‫החזר‬ ‫של‬ ‫ופעות‬ .‫האלקטרומגנטי‬ ‫יהיה‬ ‫עצם‬ ‫כל‬‫שונה‬ ‫החזריות‬ ‫רמת‬ ‫בעל‬( ‫הפגיעה‬ ‫זווית‬ ,‫המשטח‬ ‫חספוס‬ ,‫החומר‬ ‫סוג‬ ,‫המשטח‬ ‫בגודל‬ ‫התלוי‬‫איור‬ 19‫המשודר‬ ‫הגל‬ ‫ואורך‬ )( ‫ריילי‬ ‫קריטריון‬ ‫לפי‬‫נוסחה‬0). ‫איור‬19-‫הפגיעה‬ ‫בזווית‬ ‫כתלות‬ ‫החזריות‬
  • 14. ‫טבעיות‬ ‫במערכות‬ ‫מיקרוגלים‬ ‫חישת‬ ‫בנוי‬ ‫לא‬ ‫בשטח‬ ‫לניווט‬ ‫מכ"ם‬ ‫הירשפלד‬ ‫אור‬ Page 14 of 18 ‫יכולות‬‫הדמיה‬‫של‬‫השטח‬ 81‫ליוני‬4182 ‫נוסחה‬6-,‫ריילי‬ ‫קירטריון‬Δh,‫השטח‬ ‫פני‬ ‫בגובה‬ ‫שינוי‬θ,‫המשטח‬ ‫הפגיעה‬ ‫זוית‬λ.‫המשודר‬ ‫הגל‬ ‫אורך‬ ‫הדמיית‬‫עלווה‬ ‫ניתן‬ ‫ובנוסף‬ ‫במרחב‬ ‫אותם‬ ‫ולמקם‬ ‫החומרים‬ ‫משאר‬ ‫עלווה‬ ‫להפריד‬ ‫ניתן‬.‫העלווה‬ ‫תוך‬ ‫אל‬ ‫עומק‬ ‫תמונת‬ ‫לקבל‬ ‫עבור‬ ‫במיוחד‬ ‫מועילות‬ ‫אלו‬ ‫יכולות‬‫הפרויקט‬‫בכדי‬ ‫עלווה‬ ‫של‬ ‫במרחב‬ ‫תפוח‬ ‫פירות‬ ‫את‬ ‫למקם‬ ‫צריך‬ ‫אני‬ ‫שבו‬ ‫שלי‬ ‫סיום‬ ‫הנכונה‬ ‫בצורה‬ ‫אליו‬ ‫לגשת‬‫ז‬ ‫בעזרת‬‫ר‬‫ו‬‫ממ‬ ‫אוטונומי‬ ‫באופן‬ ‫רובוטית‬ ‫ע‬.‫וחשב‬ ‫ע"י‬ ‫הצפויה‬ ‫ההנחתה‬ ‫את‬ ‫לחזות‬ ‫ניתן‬ ‫יבשה‬ ‫עלווה‬ ‫עבור‬‫נוסחה‬7.‫משתנים‬ ‫המקדמים‬ ‫רטובה‬ ‫עלווה‬ ‫עבור‬ ‫אמנם‬ ‫דוגמא‬ ‫לראות‬ ‫ניתן‬‫להדמיות‬‫ב‬‫איור‬41‫ו‬‫איור‬48. ‫נוסחה‬7-‫המשודר‬ ‫הגל‬ ‫בתדר‬ ‫כתלות‬ ‫יבשה‬ ‫בעלווה‬ ‫מיקרוגל‬ ‫אות‬ ‫הנחתת‬ ‫איור‬41-‫הצללה‬ ‫ואפקטי‬ ‫העלווה‬ ‫מקבצי‬ ‫של‬ ‫שונים‬ ‫בגדלים‬ ‫להבחין‬ ‫ניתן‬ ,‫תצלום‬ ‫מול‬ ‫במרחב‬ ‫עלווה‬ ‫הדמיית‬ ‫השוואת‬.
  • 15. ‫טבעיות‬ ‫במערכות‬ ‫מיקרוגלים‬ ‫חישת‬ ‫בנוי‬ ‫לא‬ ‫בשטח‬ ‫לניווט‬ ‫מכ"ם‬ ‫הירשפלד‬ ‫אור‬ Page 15 of 18 ‫יכולות‬‫הדמיה‬‫של‬‫השטח‬ 81‫ליוני‬4182 ‫איור‬40-‫עלווה‬ ‫של‬ ‫לעומק‬ ‫הדמיית‬ ‫איור‬44-‫הנחתת‬ ‫גרף‬‫כתלות‬ ‫שונים‬ ‫תדרים‬ ‫בשני‬ ‫אותות‬.‫העלווה‬ ‫בעומק‬ ‫בה‬ ‫במקרים‬‫ה‬‫שניתן‬ ‫כפי‬ ‫הצמחייה‬ ‫מאחורי‬ ‫הנמצאים‬ ‫עצמים‬ ‫לקלוט‬ ‫גם‬ ‫ניתן‬ ‫חזק‬ ‫מספיק‬ ‫והאות‬ ‫צפופה‬ ‫אינה‬ ‫עלווה‬ ‫ב‬ ‫לראות‬‫איור‬88‫ו‬‫איור‬84.‫ב‬ ‫שמוצג‬ ‫כפי‬ ‫גרפים‬ ‫בעזרת‬ ‫ההנחתה‬ ‫את‬ ‫לחזות‬ ‫ניתן‬‫איור‬44. ‫ומשטחים‬ ‫עצמים‬ ‫לזיהוי‬ ‫והצללה‬ ‫החזריות‬ ‫גורמים‬ ‫ישנם‬:‫בגורמים‬ ‫מן‬ ‫כמה‬ ‫להלן‬ ,‫עצמים‬ ‫של‬ ‫אוטומטי‬ ‫בזיהוי‬ ‫בהם‬ ‫להתחשב‬ ‫שניתן‬ .)...‫ים‬ ,‫בריכה‬ ,‫(שלולית‬ ‫מים‬ ‫שזה‬ ‫כך‬ ‫על‬ ‫מעיד‬ ‫מקרקע‬ ‫גבוה‬ ‫החזר‬ .‫מדשאות‬ ‫או‬ ‫בתה‬ ‫על‬ ‫מעיד‬ ‫קבועה‬ ‫החזריות‬ .‫מעבר‬ ‫מאפשר‬ ‫אינו‬ ‫אשר‬ ‫גבוה‬ ‫שיח‬ ‫או‬ ‫עץ‬ ‫על‬ ‫מעיד‬ ‫בד"כ‬ ‫משתנה‬ ‫החזריות‬ ‫מסוים‬ ‫קו‬ ‫אחרי‬ ‫העוקבת‬ ‫גבוה‬ ‫החזריות‬.‫קיר‬ ‫או‬ ‫חומה‬ ,‫גדר‬ ‫מסמן‬ .‫חומה‬ ‫או‬ ‫גבוהים‬ ‫עצים‬ ‫שורת‬ ‫על‬ ‫המעיד‬ ‫גדול‬ ‫בצל‬ ‫להבחין‬ ‫ניתן‬
  • 16. ‫טבעיות‬ ‫במערכות‬ ‫מיקרוגלים‬ ‫חישת‬ ‫בנוי‬ ‫לא‬ ‫בשטח‬ ‫לניווט‬ ‫מכ"ם‬ ‫הירשפלד‬ ‫אור‬ Page 16 of 18 ‫יכולות‬‫הדמיה‬‫של‬‫השטח‬ 81‫ליוני‬4182 ,‫נהרות‬ ,‫תעלות‬ ‫גם‬ ‫להיות‬ ‫יכול‬ ‫זה‬ ‫אמנם‬ ‫סלולים‬ ‫משטחים‬ ‫הם‬ ‫נמוכה‬ ‫קבועה‬ ‫החזריות‬ ‫עם‬ ‫אזורים‬ ‫להבדיל‬ ‫ניתן‬ ‫אך‬ .‫וימים‬ ‫אגמים‬‫ביניהם‬.‫שונים‬ ‫שפה‬ ‫מאפייני‬ ‫ע"י‬ .‫משטחים‬ ‫שיפועי‬ ‫למדוד‬ ‫גם‬ ‫ניתן‬ ‫גם‬ ‫ניתן‬.‫מפות‬ ‫נתוני‬ ‫עם‬ ‫כיול‬ ‫לעשות‬ ‫ניתן‬‫ב‬ ‫דוגמאות‬ ‫לראות‬‫איור‬43. ‫איור‬43-.‫השונים‬ ‫העצמים‬ ‫וזיהוי‬ ‫האוויר‬ ‫מן‬ ‫מימדית‬ ‫דו‬ ‫מכ"ם‬ ‫לסריקת‬ ‫אוויר‬ ‫תצלומי‬ ‫בין‬ ‫השוואות‬
  • 17. ‫טבעיות‬ ‫במערכות‬ ‫מיקרוגלים‬ ‫חישת‬ ‫בנוי‬ ‫לא‬ ‫בשטח‬ ‫לניווט‬ ‫מכ"ם‬ ‫הירשפלד‬ ‫אור‬ Page 17 of 18 ‫סיכום‬ 81‫ליוני‬4182 ‫סיכום‬ ‫היתרון‬ ,‫נכשלים‬ ‫אחרים‬ ‫שאמצעים‬ ‫בתנאים‬ ‫גם‬ ‫קליטה‬ ‫יכולות‬ ‫הוא‬ ‫בהם‬ ‫העיקרי‬ ‫מכ"ם‬ ‫עבור‬ ‫רבים‬ ‫יתרונות‬ ‫קיימים‬ .‫קצרה‬ ‫אופק‬ ‫בתמונת‬ ‫גם‬ ‫עומק‬ ‫למיפוי‬ ‫יכולת‬ ‫היא‬ ‫השני‬ ‫המשמעותי‬‫היתרונות‬‫הא‬‫דרך‬ ‫חדירות‬ ,‫מרחק‬ ‫הם‬ ‫חרים‬ .‫משטחים‬ ‫סוגי‬ ‫זיהוי‬ ,‫עלווה‬ ‫מיפוי‬ ,‫עצמים‬ ‫ביצ‬ ‫טובות‬ ‫יכולות‬ ‫הראו‬ ‫המכ"מים‬‫של‬ ‫טווח‬ ‫עד‬ ‫אפילו‬ ‫הדמיות‬ ‫ירת‬3"‫ק‬‫מ‬‫ניתן‬ ‫בינוני‬ ‫לטווח‬ ‫המערכות‬ ‫ובאמצעות‬ ‫תלת‬ ‫תמונה‬ ‫ליצור‬-.‫אלגוריתם‬ ‫בעזרת‬ ‫ממדית‬ ‫בש‬ ‫אוטונומי‬ ‫מסלול‬ ‫ותכנון‬ ‫לניווט‬ ‫להתאים‬ ‫יכולות‬ ‫אלה‬ ‫מערכות‬‫מיפויים‬ ‫בעזרת‬ ‫אלה‬ ‫יכולות‬ ‫את‬ ‫למטב‬ ‫ניתן‬ ,‫טח‬ .‫האזור‬ ‫של‬ ‫אלקטרוניים‬
  • 18. ‫טבעיות‬ ‫במערכות‬ ‫מיקרוגלים‬ ‫חישת‬ ‫בנוי‬ ‫לא‬ ‫בשטח‬ ‫לניווט‬ ‫מכ"ם‬ ‫הירשפלד‬ ‫אור‬ Page 18 of 18 ‫מקורות‬ 81‫ליוני‬4182 ‫מקורות‬ AUSTRALIAN CENTRE FOR FIELD ROBOTICS( .‫תאריך‬ ‫אין‬.)Frequency Modulation and High Resolution. ‫ב‬ ‫אוחזר‬-00june 2014,‫מתוך‬Sensor Systems Course: http://www.acfr.usyd.edu.au/pdfs/training/sensorSystems/08Lec%20- %20High%20Range%20Resolution.pdf Graham Brooker, R' H'-W( .'01October 2006.)High-resolution millimeter-wave radar systems for visualization of unstructured outdoor environments.Journal of Field Robotics,32(01,)810-102. UNSW( .‫תאריך‬ ‫אין‬.)Interference beats and Tartini tones.‫ב‬ ‫אוחזר‬-02june 2014,‫מתוך‬UNSW: http://www.animations.physics.unsw.edu.au/jw/beats.htm Wikipedia_Chirp( .00june 2014.)Chirp.‫ב‬ ‫אוחזר‬-03june 2014,‫מתוך‬Wikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/Chirp Wikipedia_CW( .06june 2014.)Continuous-wave_radar.‫ב‬ ‫אוחזר‬-01june 2014,‫מתוך‬Wikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/Continuous-wave_radar Wikipedia_FM( .03may 2014.)Frequency Modulation.‫ב‬ ‫אוחזר‬-05june 2014,‫מת‬‫וך‬Wikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/Frequency_modulation Wikipedia_Gimbal( .0april 2014.)Gimbal.‫ב‬ ‫אוחזר‬-03june 2014,‫מתוך‬Wikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/Gimbal Wikipedia_GPS-INS( .08june 2014.)GPS-INS.‫ב‬ ‫אוחזר‬-01june 2014,‫מתוך‬Wikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/GPS/INS ‫ניומן‬,‫ד‬'‫י‬( .'06‫יוני‬2101.)‫מכ‬"‫ם‬CW.‫מיקרוגלים‬ ‫חישת‬ ‫קורס‬.‫חיפה‬,‫ישראל‬.