Millimetergolf-sensoren dringen door in sneeuw, stof en mist met een hoge ruimtelijke resolutie. Helikopters zouden behulp hiervan in de toekomst ook bij slechte weersomstandigheden veilig kunnen landen. Ondanks de zichtbeperkingen zorgt de nieuwe technologie voor een betrouwbare meting van de afstand tot de grond, de hoogte en de driftsnelheid.
Bij zware sneeuwval wordt een landing van een helikopter een riskante manoeuvre. De windstroming van de rotorbladen wervelt de zachte, losse sneeuw op, waardoor rond de helikopter een sneeuwscherm wordt opgebouwd. Door dit ‘Whiteout-effect raakt de piloot referentiepunten kwijt: hij ziet en voelt niet meer in welke richting de helikopter zich beweegt en kan ook de afstand tot de grond niet meer inschatten.
Met een nieuwe radartechnologie zullen dergelijke lastige landingen in de toekomst gemakkelijker worden. Onderzoekers van de Fraunhofer-Instituten für Angewandte Festkörperphysik (IAF) en für Hochfrequenzphysik und Radartechnik (FHR) hebben samen een sensor ontwikkeld, die de hoogte, de afstand tot de grond samen en de driftsnelheid van de helikopter, ondanks mist, stof of sneeuw nauwkeurig kan bepalen.
Zeer hoge frequenties
De toepassing van zeer hoge frequenties maakt een grotere bandbreedte mogelijk en daardoor een beduidend hogere ruimtelijke resolutie dan tot nu toe. Zelfs kleine verplaatsingen van de helikopter in een sneeuwstorm kunnen nu worden gemeten.
De radarmodule werkt met millimetergolven tot 94 GHz en een bandbreedte van 6 GHz. De millimetergolven dringen door alle di-elektrische stoffen zoals sneeuw en mist, maar ook door kleding, kunststof platen, papier en hout heen. Daarmee zouden in de W-Band (het frequentiegebied tussen 75 GHz en 110 GHz) kleine voorwerpen zelfs bij slechte zichtomstandigheden ook op 3 km afstand nog kunnen worden herkend. Hoe hoger de frequentie en de bandbreedte, des te beter de ruimtelijke resolutie.
Voor deze hoge frequenties zijn zeer snelle transistoren en schakelingen nodig. Daarom gebruikt Fraunhofer IAF nieuwe halfgeleidermaterialen zoals indium-gallium-arseen (InGaAs) in plaats van de gebruikelijke siliciumtechnologie. Een ander voordeel van de hoge frequenties is, dat de elektronische modulen en systemen energiezuinig, licht en compact zijn.
De bijzondere natuurkundige eigenschappen van de millimetergolven maken de radartechnologie niet alleen geschikt voor landingshulp van helikopters. Veel meer toepassingen zijn mogelijk, van verkeerscontrole en medische techniek tot aan logistiek en industriële sensoren, bijvoorbeeld voor de bewaking van een containerhaven of productieprocessen.
