idw – Informationsdienst Wissenschaft

Nachrichten, Termine, Experten

Grafik: idw-Logo
Science Video Project
idw-Abo

idw-News App:

AppStore

Google Play Store



Instanz:
Teilen: 
17.10.2017 10:52

3D-Mapping von Räumen mittels Radar

Dr. Julia Weiler Dezernat Hochschulkommunikation
Ruhr-Universität Bochum

    Ingenieure der Universitätsallianz Ruhr haben neue Signalverarbeitungsverfahren für die Bildgebung und Materialcharakterisierung mittels Radar entwickelt. Langfristiges Ziel ist es, diese Techniken mit der radarbasierten Ortung von Gegenständen zu kombinieren. Die Vision: eine fliegende Plattform, die selbstständig eine dreidimensionale Repräsentation des umgebenden Raums erzeugen kann. Nützlich könnte die Technik zum Beispiel sein, um bei einem Brand herauszufinden, was die Feuerwehrleute hinter den Rauchwolken im Gebäude erwartet.

    Zu diesem Zweck kooperieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Ruhr-Universität Bochum (RUB) und der Universität Duisburg-Essen (UDE) mit weiteren Einrichtungen im Sonderforschungsbereich/Transregio 196 „Marie“, kurz für „Mobile Materialcharakterisierung und -ortung durch elektromagnetische Abtastung“. Das Bochumer Wissenschaftsmagazin Rubin berichtet über die Arbeiten.

    Ein Messverfahren, viele Informationen

    Prinzipiell taugt das gleiche Messverfahren für die Materialcharakterisierung und die Ortung. Nur wird es derzeit noch nicht gleichzeitig für beides eingesetzt. Das Prinzip: Ein Radar strahlt elektromagnetische Wellen ab, die an Objekten reflektiert werden. Grob gesagt lässt sich aus der Laufzeit der eingestrahlten und zurückgeworfenen Signale berechnen, wie weit ein Gegenstand entfernt ist.

    In den zurückkommenden Wellen steckt aber noch mehr Information. Die Stärke des reflektierten Signals hängt nämlich davon ab, wie groß ein Objekt ist, wie es geformt ist und aus welchem Material es besteht. Eine Materialkonstante, die sogenannte relative Permittivität, beschreibt, wie durchlässig eine Substanz für elektromagnetische Wellen ist. Aus der Permittivität können die Forscher also Rückschlüsse ziehen, um welches Material es sich handeln könnte.

    Echtzeitanalyse möglich

    Ein Radarsignal in ein aussagekräftiges Bild umzuwandeln erfordert hohen Rechenaufwand. Die aufgezeichneten Daten sind etwa so wie von einer Kamera, der die Linse zum Fokussieren fehlt. Die Fokussierung erfolgt nachträglich im Computer. Algorithmen für diesen Prozess entwickelte Dr. Jan Barowski während seiner Promotion am Bochumer Lehrstuhl für Hochfrequenzsysteme, den Prof. Dr. Ilona Rolfes leitet. „Als ich angefangen habe, hat eine solche Korrektur noch zehn Stunden gedauert“, sagt der Ingenieur. Heute läuft die Auswertung über eine Laptop-Grafikkarte in Echtzeit. Barowskis Algorithmen erledigen dabei nicht nur die Fokussierung, sondern eliminieren auch systembedingte Messfehler aus den Daten.

    Das aktuell vorliegende System kann in einer kontrollierten Laborumgebung bereits erkennen, wo ein Objekt ist und dass es aus einem anderen Material bestehen muss als zum Beispiel der Untergrund, auf dem es liegt. Im nächsten Schritt wollen die Ingenieure das System befähigen zu erkennen, was das Objekt ist. Die Permittivität von Kunststoffen können sie bereits gut bestimmen, aber zum Beispiel noch nicht zwischen verschiedenen Kunststoffen unterscheiden. Schritt für Schritt wollen die Projektpartner das System nun für den Einsatz unter realistischen Bedingungen optimieren.

    Ausführlicher Beitrag in Rubin

    Einen ausführlichen Beitrag über die Forschung finden Sie im Wissenschaftsmagazin Rubin unter http://news.rub.de/wissenschaft/2017-10-17-radar-das-unsichtbare-sichtbar-machen. Texte auf der Webseite und Bilder aus dem Downloadbereich dürfen unter Angabe des Copyrights für redaktionelle Zwecke honorarfrei verwendet werden.

    Universitätsallianz Ruhr

    Seit 2007 arbeiten die drei Ruhrgebietsuniversitäten unter dem Dach der Universitätsallianz Ruhr (UA Ruhr) strategisch eng zusammen. Durch Bündelung der Kräfte werden die Leistungen der Partneruniversitäten systematisch ausgebaut. Unter dem Motto „gemeinsam besser“ gibt es inzwischen über 100 Kooperationen in Forschung, Lehre und Verwaltung. Mit mehr als 120.000 Studierenden und nahezu 1.300 Professorinnen und Professoren gehört die UA Ruhr zu den größten und leistungsstärksten Wissenschaftsstandorten Deutschlands.

    Pressekontakt

    Prof. Dr. Ilona Rolfes
    Lehrstuhl für Hochfrequenzsysteme
    Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik
    Ruhr-Universität Bochum
    Tel.: 0234 32 27383
    E-Mail: ilona.rolfes@rub.de

    Dr. Jan Barowski
    Lehrstuhl für Hochfrequenzsysteme
    Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik
    Ruhr-Universität Bochum
    Tel.: 0234 32 24459
    E-Mail: jan.barowski@rub.de

    Angeklickt

    Universitätsallianz Ruhr
    http://www.uaruhr.de/

    SFB/TRR Marie
    http://www.trrmarie.de/sfbtrr196marie/


    Bilder

    Merkmale dieser Pressemitteilung:
    Journalisten
    Elektrotechnik
    überregional
    Forschungsergebnisse
    Deutsch


     

    Hilfe

    Die Suche / Erweiterte Suche im idw-Archiv
    Verknüpfungen

    Sie können Suchbegriffe mit und, oder und / oder nicht verknüpfen, z. B. Philo nicht logie.

    Klammern

    Verknüpfungen können Sie mit Klammern voneinander trennen, z. B. (Philo nicht logie) oder (Psycho und logie).

    Wortgruppen

    Zusammenhängende Worte werden als Wortgruppe gesucht, wenn Sie sie in Anführungsstriche setzen, z. B. „Bundesrepublik Deutschland“.

    Auswahlkriterien

    Die Erweiterte Suche können Sie auch nutzen, ohne Suchbegriffe einzugeben. Sie orientiert sich dann an den Kriterien, die Sie ausgewählt haben (z. B. nach dem Land oder dem Sachgebiet).

    Haben Sie in einer Kategorie kein Kriterium ausgewählt, wird die gesamte Kategorie durchsucht (z.B. alle Sachgebiete oder alle Länder).