Polarimetrisches Ultra-Breitband MIMO Radar zur hochauflösenden Bodenradarbildgebung und Sprengfallendetektion Akronym: MEDICI-POLARIs

• Antragsteller: Dr.-Ing. Christoph Baer; Dr.-Ing. Jan Barowski; Dr.-Ing. Jürgen Sachs
• Fachliche Zuordnung: Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 249700234

Der jahrzehntelange Guerillakrieg in Kolumbien hat ein tödliches Erbe von Tausenden Landminen hinterlassen. Im Hinblick auf einen Neustart für Kolumbien konnte 2016 der blutige Bürgerkrieg, der fünf Jahrzehnte ununterbrochen wütete, endlich beendet werden. Ein lang erhofftes Friedensabkommen wurde zwischen der Regierung in Bogotá und der Guerilla-Gruppe FARC unterzeichnet. Zuvor wurden über 220.000 Menschen in Konflikten zwischen staatlichen Sicherheitskräften, linken Rebellen und rechten Paramilitärs getötet. Millionen Menschen wurden auch aus ihren Häusern vertrieben. Kolumbien hat jetzt die Chance, seine Wirtschaft, seine politische Kultur und seine Menschenrechte zu verbessern und sein schlechtes Image im Ausland wieder aufzubessern. Für die Menschen in Kolumbien ist der Alltag jedoch immer noch mit Gefahren behaftet. Das Land ist immer noch mit Landminen aus dem bewaffneten Konflikt mit den Guerilleros gespickt. Das beantragte Projekt „MEDICI-POLARIS“ ist eines von zwei Folgeprojekten von „MEDICI“, das von der DFG und Colciencias zwischen 2014 und 2017 gefördert wurde. Hauptziel von MEDICI-POLARIS ist die Untersuchung einer Methode, mit der das Signal-zu-Clutter-Verhältnis (SCR) für ein Ground Penetrating Radar (GPR) verbessert werden kann. Das soll über eine automatische Optimierung des Einfallswinkels erreicht werden. Dazu wird der Einfallswinkel mittels EM-Simulationen und Testmessungen für realistischen Bodenstrukturen untersucht. Da hierfür die effektive Bodendielektrizitätszahl bekannt sein muss, werden auch Methoden zu deren kontaktfreien Bestimmung erforscht. Um das optimierte GPR-Konzept für Feldmessungen nutzbar zu machen, wird ein neues GPR-System basierend auf einem neuartigen M-Sequenz-Radar evaluiert und ein MIMO-Demonstrator aufgebaut. Die Daten mehrerer Scans werden zur Abschätzung der Bodendielektrizitätskonstante und zur Verbesserung des SCR verwendet. Da für die Radarbildgebung eine erhebliche Rechenleistung erforderlich ist, wird eine drahtlose Datenverbindung zu einem Backbone-Computersystem eingerichtet, um das Gewicht des tragbaren GPR-Sensors zu minimieren. Zusätzlich wird ein innovativer Sensor für die Messung der Bodenpermittivität mittels Wellenleiter untersucht. Dieser liefert die dielektrischen Ausgangswerte für die Radar-Bildgebung. Der Bodensensor wird ebenfalls von einem M-Sequenz-Modul gesteuert. Da humanitäre Minenräumaktionen eine wichtige Aufgabe im Friedensprozess in Kolumbien sind, werden Regierungs- und Nichtregierungsorganisationen wie „HALO-Trust“ dieses Projekt unterstützen, indem sie die untersuchten Systeme in den von Minen kontaminierten Gebieten bewerten. Darüber hinaus werden die Ergebnisse der MEDICI-Projekte direkt in die RADAR-Vorlesung einbezogen, die jedes Jahr von den deutschen Partnern in Kolumbien gehalten wird, um eine nachhaltige Ausbildung der kolumbianischen Nachwuchsingenieure zu gewährleisten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Kolumbien
• Partnerorganisation: Colciencias ; Departamento Administrativo de Ciencia, Tecnología e Innovación
• Mitverantwortlich: Professor Dr.-Ing. Michael Hübner
• Kooperationspartner: Professor Dr.-Ing. Felix Vega