La méthode utilise des signaux radio pour imager les objets cachés et les objets en excès de vitesse
Illustration de la configuration du laboratoire pour m-Widar, avec émetteurs et récepteur à gauche et personne derrière le panneau mural à droite. L'encart en bas à droite montre l'image correspondante produite par l'instrument. Crédit :NIST
Des chercheurs du National Institute of Standards and Technology (NIST) et de Wavsens LLC ont développé une méthode d'utilisation des signaux radio pour créer des images et des vidéos en temps réel d'objets cachés et en mouvement, ce qui pourrait aider les pompiers à trouver des issues de secours ou des victimes à l'intérieur de bâtiments remplis de feu et de fumée. La technique pourrait également aider à suivre des objets hypersoniques tels que des missiles et des débris spatiaux.
La nouvelle méthode, décrit dans Communication Nature , pourrait fournir des informations essentielles pour aider à réduire les décès et les blessures. Localiser et suivre les premiers intervenants à l'intérieur est un objectif primordial pour la communauté de la sécurité publique. Des centaines de milliers de débris spatiaux en orbite sont considérés comme dangereux pour les humains et les engins spatiaux.
"Notre système permet une imagerie en temps réel dans les coins et à travers les murs et le suivi d'objets en mouvement rapide tels que des débris spatiaux de la taille d'un millimètre volant à 10 kilomètres par seconde, plus de 20, 000 milles à l'heure, le tout à distance, " a déclaré le physicien Fabio da Silva, qui a dirigé le développement du système tout en travaillant au NIST.
"Parce que nous utilisons des signaux radio, ils traversent presque tout, comme le béton, cloison sèche, bois et verre, " a ajouté da Silva. " C'est plutôt cool parce que non seulement nous pouvons regarder derrière les murs, mais il ne faut que quelques microsecondes de données pour créer une trame d'image. L'échantillonnage se fait à la vitesse de la lumière, aussi vite que physiquement possible."
La méthode d'imagerie NIST est une variante du radar, qui envoie une impulsion électromagnétique, attend les reflets, et mesure le temps aller-retour pour déterminer la distance jusqu'à une cible. Le radar multisite a généralement un émetteur et plusieurs récepteurs qui reçoivent les échos et les triangulent pour localiser un objet.
"Nous avons exploité le concept du radar multisite mais dans notre cas nous utilisons beaucoup d'émetteurs et un seul récepteur, " dit da Silva. " De cette façon, tout ce qui se reflète n'importe où dans l'espace, nous sommes capables de localiser et d'imager."
Da Silva explique ainsi le processus d'imagerie :"Pour imager un bâtiment, le volume réel d'intérêt est beaucoup plus petit que le volume du bâtiment lui-même, car il s'agit principalement d'un espace vide contenant peu de choses. Pour localiser une personne, vous diviseriez le bâtiment en une matrice de cubes. Ordinairement, vous transmettriez des signaux radio à chaque cube individuellement et analyseriez les réflexions, ce qui prend beaucoup de temps. Par contre, la méthode NIST sonde tous les cubes en même temps et utilise l'écho de retour de, dire, 10 cubes sur 100 pour calculer où se trouve la personne. Toutes les transmissions renverront une image, avec les signaux formant un motif et les cubes vides tombant."
Da Silva a déposé un brevet, et il a récemment quitté le NIST pour commercialiser le système sous le nom de m-Widar (détection d'images micro-ondes, analyse et télémétrie) au travers d'une start-up, Wavsens LLC (Westminster, Colorado).
