Aerospazio e Difesa

MATLAB e Simulink per i sistemi radar

Progettazione, simulazione, test e distribuzione di sistemi radar multifunzione

Gli ingegneri di sistemi radar utilizzano MATLAB® e Simulink® per ottimizzare la velocità di progettazione di sistemi radar mediante array di antenne, algoritmi di elaborazione di segnali radar ed elaborazione e controllo dei dati.

Con MATLAB e Simulink, gli ingegneri di sistemi radar sono in grado di:

  • Eseguire studi di fattibilità, prevedere le prestazioni dei sistemi ed effettuare analisi di copertura su terreni 3D
  • Progettare e analizzare in modo interattivo l’architettura di sistemi radar
  • Progettare, analizzare, integrare e visualizzare elementi e array di antenne e componenti RF
  • Modellare canali di propagazione, bersagli, jammer e clutter
  • Progettare e testare sistemi phased array di posizionamento e tracking multifunzione e multisensore
  • Generare codice per la prototipazione o la produzione, a virgola fissa o mobile, per dispositivi FPGA, MCU, GPU e SoC
  • Sintetizzare i dati e addestrare modelli di Deep Learning per applicazioni come la classificazione di target e l’identificazione della modulazione

Utilizzo di MATLAB e Simulink per i sistemi radar

Sistemi radar

Gli ingegneri utilizzano MATLAB e Simulink per la progettazione, la simulazione e il test end-to-end di sistemi radar multifunzione. Gli ingegneri di sistemi radar sono in grado di eseguire l’analisi sulla fattibilità, la previsione parametrizzata delle prestazioni mediante metriche, la gestione delle risorse e l’analisi della copertura con terreni 3D. Gli ingegneri sono anche in grado di esplorare le caratteristiche di array di sensori e forme d’onda per eseguire l’analisi del bilancio di collegamento. Inoltre, possono definire e analizzare architetture di sistema o software. Gli ingegneri di sottosistemi sono in grado di popolare il modello di architettura con i modelli comportamentali sviluppati in MATLAB o Simulink oppure in C/C++.


Antenne e RF

Gli ingegneri di antenne e RF utilizzano MATLAB e Simulink come ambiente di progettazione diffuso per prototipare elementi di catene di segnali tra cui RF, antenne ed elementi digitali. In questo modo gli ingegneri sono in grado di combinare il lavoro di più team in un modello eseguibile a livello di sistema.

Gli ingegneri possono combinare modelli di alto livello e ad alta fedeltà per simulare l’interazione dei componenti, valutare i tradeoff di progettazione e analizzare l’impatto prestazionale delle scelte di progettazione. Gli ingegneri sono inoltre in grado di includere parametri S e altre misure RF nelle simulazioni di sistemi.


Elaborazione di segnali

Gli ingegneri dell’elaborazione di segnali radar utilizzano MATLAB, Simulink e altre applicazioni per progettare e analizzare sistemi phased array multifunzione che richiedono agilità a livello di frequenza, PRF, forma d’onda e pattern dei fasci. Gli ingegneri sono in grado di modellare la dinamica di sistemi radar ed EW e di bersagli per sistemi a terra, in cielo e in mare. Inoltre, sono in grado di sfruttare le librerie integrate di algoritmi di elaborazione di segnali per il beamforming, il filtro adattato, la stima della direzione di arrivo (DOA) e il rilevamento dei bersagli.


Elaborazione dei dati

Gli ingegneri dell’elaborazione dei dati radar utilizzano MATLAB e Simulink per progettare, simulare e testare sistemi che consentono la fusione di dati provenienti da più sensori al fine di assicurare consapevolezza situazionale e localizzazione. Gli ingegneri sono in grado di testare gli algoritmi con dati reali o sintetici mediante la modellazione di sensori radar, EO/IR, IMU e GPS in MATLAB. Le librerie integrate per tracker multi-oggetto e filtri di stima consentono di valutare architetture che combinano la fusione a livello di griglia, rilevamento, oggetto o traccia con metriche per convalidare le prestazioni rispetto alla verità di base (ground truth).


Bersagli e ambiente

Gli ingegneri di sistemi radar o EW utilizzano MATLAB e Simulink per modellare la propagazione delle onde, clutter, jammer e interferenze, il movimento dei bersagli con velocità e accelerazione costanti e la sezione trasversale dei bersagli. Gli ingegneri sono inoltre in grado di modellare l’attenuazione atmosferica mediante modelli di propagazione in linea di vista (LOS). Questi modelli consentono di calcolare la propagazione dei segnali attraverso gas atmosferici, pioggia, nebbia e nuvole.


Distribuzione hardware

Gli ingegneri di sistemi radar distribuiscono modelli MATLAB o Simulink a numerosi target di distribuzione in un ambiente di produzione. Gli ingegneri sono in grado di convertire i modelli in C, C++, HDL e CUDA® per l’implementazione in dispositivi embedded o edge. Inoltre, sono in grado di integrare i modelli con applicazioni desktop o server aziendali sviluppate in-house. Gli ingegneri hanno la possibilità di accelerare le simulazioni e le applicazioni con codice C/C++ e MEX generato oppure mediante GPU o pool di nodi.


IA per radar

Gli ingegneri di sistemi radar utilizzano MATLAB per sviluppare applicazioni basate sull'intelligenza artificiale in radar cognitivi, radio definite dal software e ricevitori intelligenti. Gli ingegneri sintetizzano i dati con modelli MATLAB utilizzabili per addestrare reti di Deep Learning e Machine Learning per una serie di applicazioni come l'identificazione della modulazione o la classificazione di bersagli.