Mohli by ste nám na začiatok popísať ako vlastne funguje radar?
Radar vyšle prostredníctvom vysielacej antény do monitorovaného priestoru elektromagnetickú vlnu. Tá sa šíri v celom monitorovanom priestore, v ktorom sa môže nachádzať cieľ. Keď sa k cieľu dostane, dopadá naň a následne sa od neho odráža naspäť, kde ju prijme prijímacia anténa radaru. Porovnaním vysielaného a prijímaného signálu potom môžeme zistiť prítomnosť cieľa a prípadne ho aj lokalizovať.

Dokáže sa radar „pozrieť“ cez akýkoľvek materiál?
Schopnosť radaru nájsť cieľ závisí okrem iného aj od výkonu elektromagnetickej vlny, ktorú vysiela, od vzdialenosti medzi ním a cieľom, od tvaru cieľa a od materiálu, z ktorého pozostáva, ako aj od materiálu, ktorým je priestor medzi radarom a cieľom vyplnený.

Ak sa v priestore, ktorý radar skúma, nachádza rozhranie dvoch rôznych prostredí (napr. rozhranie vzduch-stena), dochádza na ňom k odrazu elektromagnetickej vlny. V prípade vzduchu a steny sa tak vlna odrazí od steny. Súčasne však môže vlna preniknúť aj do priestoru za rozhraním spomenutých prostredí. V uvedenom príklade tak elektromagnetická vlna preniká do steny, v ktorej sa šíri, až preniká do prostredia za stenou.

Za čo teda radar „nevidí“?
To závisí to od typu materiálu, z ktorého je prekážka vyrobená. Podrobnejšia analýza ukazuje, že ak má materiál, na ktorý elektromagnetická vlna dopadá, vysokú vodivosť (napríklad kovové materiály), tak sa od neho vlna takmer úplne odrazí. Za prekážku teda neprenikde a cieľ nachádzajúci sa za ňou nenájde.

Do akej vzdialenosti dokáže takýto radar zaznamenať objekty?
Ako sme už spomenuli, schopnosť radaru detegovať cieľ závisí od viacerých faktorov. Podstatný vplyv majú aj vlastnosti anténového systému radaru či časový priebeh signálu (elektromagnetickej vlny) vysielaného radarom.

Radarový systém, s ktorým pracuje vedecký tím na Katedre elektroniky a multimediálnych telekomunikácií (KEMT) v Košiciach, emituje signál o výkone 1mW, respektíve 10mW. Dosah týchto radarových systémov je 16 aebo 42 metrov. UWB radarové systémy určené na sledovanie osôb nachádzajúcich sa za stenou môžu mať dosah až 100 – 150 metrov. Medzi takého systémy patria aj impulzové UWB radarové systémy, z ktorých je jeden využívaný aj na KEMT.

Ako sa takéto radary využívajú v praxi?
Môžu sa využívať na detekciu, lokalizáciu a sledovanie osôb pri riešení mimoriadnych situácií, napríklad pri vyhľadávaní živých osôb po živelných pohromách či pri monitorovaní nejakého priestoru v záujme bezpečnosti. Takisto môžu byť využívané na detekciu nekovových zbraní pod oblečením či nekovových mín, potrubí, archeologicky zaujímavých objektov a iných predmetov pod povrchom zeme. Svoje uplatnenie nachádzajú aj v medicíne, kde môžeme vďaka UWB radaru bezkontaktne monitorovať životné funkcie pacienta, ako aj nájsť a lokalizovať tumory.

To všetko je možné zistiť jedným radarom?
Áno, ale pre každé špecifické použitie je potrebné vyvinúť špecifickú konfiguráciu, ako aj vhodné metódy spracovania signálov. Každý prípad je iný.

UWB radarový tím KEMT Technickej univerzity v Košiaciach, zdroj fotografie: KEMT/FEI/TUKE

Vaša katedra by sa mala stať garantom nového študijného programu – smartelektroniky. Čo je to vlastne za smer?
Smartelektronika je moderná oblasť aplikovanej elektroniky. Zameriava sa na výskum, vývoj a produkciu inteligentných elektronických zariadení a systémov, ktoré spravidla pracujú autonómne, na základe komunikácie (interakcie) s iným smartelektronickým zariadením. 

Ide o smartfóny, inteligentné televízne prijímače a inteligentné domy, autoelektronické systémy, vybrané zariadenia lekárskej elektroniky, ako napríklad ultrazvukové zobrazovacie systémy a podobne. Smartelektronika však zahŕňa aj radarové systémy na lokalizáciu osôb v mimoriadnych situáciách či systémy hlasovej komunikácie medzi človekom a strojom, senzorové siete na monitorovanie stavu životného prostredia, inteligentné meracie a monitorovacie systémy a mnohé iné.

Čo presne budú môcť návštevníci vidieť vo vašom stánku?
Náš stánok a prezentácia na Noci výskumníkov v Košiciach budú zamerané na ilustráciu činnosti radaru tak, aby tomu porozumela aj laická verejnosť. Návštevníci u nás budú môcť vidieť UWB radar, zobrazovaciu jednotku UWB radaru, ktorá umožňuje v reálnom čase sledovať cieľ nachádzajúci sa za prekážkou, ktorou bude malý tehlový múrik.

Cieľom budú robotický psík Aibo, kyvadlo, ale aj členovia výskumného tímu z našej katedry. Súčasťou stánku bude aj prezentácia na tému „Malá radarová encyklopédia“, ktorá bude sprístupnená na obrazovke. Počas Noci výskumníka budú v našom stánku samozrejme prítomní členovia „UWB radarového tímu KEMT“, ktorí budú záujemcom poskytovať informácie o UWB technológiách, UWB radaroch a ich aplikáciách, ako aj o KEMT.