Технологии ускоренной разработки РЛС и систем с ФАР с применением MATLAB и Simulink

7 июня 2017

Наши коллеги Алексей Градовцев и Павел Новиков, руководители проектов АстроСофт, посетили семинар «Технологии ускоренной разработки РЛС и систем с ФАР с применением МАТLАB и Simulink», который организовал центр компетенций MathWorks — мировой поставщик инструментов для математического моделирования и вычислений. MATLAB — это мировой стандарт в высшем образовании и научных исследованиях. Наши специалисты используют данные технологии в одном из стратегических направлений нашей компании — разработке ПО для радиолокационных комплексов.

Мы поговорили с коллегами, чтобы рассказать о самых актуальных темах семинара.

---

— Прежде чем мы поговорим о самом семинаре, напомните, пожалуйста, что такое MATLAB?
— MATLAB — это высокоуровневый язык и интерактивная среда для программирования, численных расчетов и визуализации результатов. С его помощью можно анализировать данные, разрабатывать алгоритмы, создавать модели и приложения.

MATLAB — инструмент для моделирования объектов и разработки систем управления, обработки сигналов и изображений, измерения сигналов и тестирования, финансового моделирования, вычислительной биологии и др.

По сравнению с традиционными языками программирования (C/C++, Java, Pascal, FORTRAN), MATLAB позволяет на порядок сократить время решения типовых задач и значительно упрощает разработку новых алгоритмов.

— О чем был семинар, в двух словах?
— На семинаре рассказывали, как ускорить процессы проектирования, связанные с разработкой радиолокационных систем на базе фазированных антенных решеток (ФАР). Основная цель — демонстрация преимуществ системного моделирования при создании РЛС с ФАР, разработки и тестирования алгоритмов цифровой обработки сигналов в рамках системной модели, и реализации оптимизированных алгоритмов на целевых вычислителях.

— Кто был спикером? Если я не ошибаюсь, один из инженеров MathWorks?
— Да, все верно, спикер — инженер департамента MathWorks Марат Усс. Марат специализируется на системах цифровой обработки сигналов, системах обработки изображений и компьютерного зрения, а также радиолокационных системах. У Марата большой опыт разработки в средах MATLAB и Simulink.

— Расскажите немного о самом докладе, что вам показалось самым интересным, актуальным?
— Одно из стратегических направлений нашей компании — разработка ПО для радиолокационных комплексов, поэтому мы старались понять, как использовать полученные знания в собственных проектах. MATLAB предлагает обширный инструментарий для моделирования РЛС, которых полностью хватает для решения поставленных перед нами задач. Это Antenna Toolbox, Phased Array System Toolbox, а также RF Toolbox, RF Blockset. Эти сервисы позволяют построить как грубую приближенную модель РЛС, так и спускаться до моделирования излучения отдельных ячеек фазированной решетки, вплоть до расчета диаграмм направленности отдельных ячеек. Естественно, чем подробнее моделирование, тем более высокие требования к ресурсам и тем больше время вычислений. На семинаре демонстрировалась модель РЛС, симулирующая генератор формы сигнала, передатчик, среду с целями с возможностью 3D-визуализации сцены, фазированную антенную решетку, приемник.

Доклад позиционировался как демонстрация модельно ориентированного подхода (МОП) при разработке РЛС.

Самым интересным для нас было представление возможностей MATLAB в части цифровой обработки сигналов (Signal Processing Toolbox), новых интерфейсов и графических средств (Live Editor, App Designer), автоматической генерации кода под целевые платформы (процессоры). В качестве примера рассматривалась обработка аудиозаписи.

Кроме того, рассказывалось о моделировании сонарных систем, радаров для автомобильного круиз-контроля.

Один из слайдов презентации. Модель РЛС.

— Спасибо, а если говорить о конкретной, практической пользе?
— Конкретная польза — это понимание подходов и способов построения моделей РЛС. На семинаре мы убедились, что возможностей MATLAB нам полностью достаточно для этих целей, здесь нет смысла придумывать свой «велосипед». Многие, с кем удалось пообщаться, используют MATLAB для моделирования и обработки данных. Мы убедились, что MATLAB — признанный продукт, с ним работают все инженеры-математики. В целом семинар прошел на высоком уровне, будем использовать новые знания в текущих и будущих проектах. Спасибо!

Презентации и материалы семинара здесь.

Теги: РЛС, MATLAB, Simulink, фазированные антенные решетки, ФАР