ミリ波レーダー解析ツール
WaveFarer

wavefarer

拡張レイトレース法による高速・高精度な
ミリ波レーダー解析ツール

WaveFarerはミリ波帯まで解析可能なレーダー解析ツールです。 幾何光学近似であるレイトレース法をベースに物理光学近似を組み合わせることで高速・高精度なミリ波帯の解析が行えます。

モノスタティック/バイスタティックレーダー反射断面積（RCS）の他に受信電力や電力遅延プロファイルも計算できマルチパスの可視化も可能です。周波数変調連続波（FMCW）レーダーや、人感センサー、バイタルセンサー等の解析に適用可能です。

レイトレース法とは、幾何光学的理論に基づき送信点から受信点へ到達する電波を伝搬距離だけではなく建物や地形も考慮して追跡する手法であり、電波伝搬解析にも広く使われています。一方、物理光学近似とは、入射波に照らされた面上に仮定する面電流からの再放射として散乱界を求める手法であり、通常のレイトレース法では考慮できない正規反射以外の散乱波の計算を可能にします。

車載レーダー

屋内センシング

RCS

特徴

ミリ波帯の大規模な解析

計算空間をメッシュ化して計算する電磁界解析では、マシンリソースの関係上、ミリ波帯での大規模な計算が困難です。 一方、レイトレース法ベースのWaveFarerではミリ波帯での大規模な計算が可能です。

高精度な解析

レイトレース法に加えて物理光学近似も用いることにより、正規反射以外の散乱波の計算等が可能であるため、WaveFarerでは通常のレイトレース法よりも高精度な計算が可能です。

GPUを利用した高速な演算

WaveFarerはGPUによる高速な演算に対応しています。GPUの利用により2～4倍、高速化できます。

解析事例

ミリ波帯のレーダー反射断面積（RCS）解析

WaveFarerによるRCS解析結果の妥当性をRCSの理論値や電磁界解析結果と比較することで検証したうえで、ミリ波帯の大規模なRCS解析を行いました。
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FMCWレーダー解析とレンジドップラープロットの作成

FMCW方式で変調したチャープによる電波伝搬解析を行い、その結果を用いてレンジドップラープロットを作成しました。
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ミリ波帯の屋内センシング解析

屋内環境においてミリ波帯のリモートセンシング解析を行い、人体の動きが電力遅延プロファイルに与える影響を評価しました。
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非接触バイタルセンシングのシミュレーション

呼吸と心拍による微小な変位を与えた簡易人体モデルの反射波の位相変化を解析し、リモートバイタルサインモニタリングで必要となる体動の微小な変位の影響が、解析結果に反映されていることを確認しました。
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その他の事例

その他、5Ｇ/ミリ波やIoT、レーダー、アンテナ設計、工場無線、インフラなどの事例も40例以上ご紹介しています。
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お客様事例

ミリ波によるセンシング分野への活用事例

一連の処理をWaveFarerならレイトレース法と物理光学近似法を組み合わせて非常に早くできるので、使い勝手はとてもいいですね。私のようなレーダーに特化している研究者にとってWaveFarerは非常に強力な武器となります。
新潟大学 工学部工学科 知能情報システムプログラム
教授 山田寛喜氏
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製品情報

製品構成

Standard
RCS解析のための機能が実装されています。
Radar Cross Section(RCS) / GPU Acceleration
Radar
Standardの機能に加え、レーダーの電波伝搬を評価するための機能を搭載致しました。
Standard + Near field Propagation Model

　

動作環境

OS
● Windows 7/8/10, 64bit (Windows 10 64 bit 推奨)
● Red Hat Enterprise Linux 7, 64-bit (利用制限あり、お問合せ下さい)
CPU
Xeon, core i7 3.5GHz 以上推奨
RAM
8GB以上(16GB 以上推奨)
空きディスク容量
500GB以上(1TB 以上推奨)
GPU
GPU RAM 6GB以上推奨
NVIDIA compute capability 3.0-6.1対応

ライセンス形態
以下の2種類をご用意しております。
コマーシャルライセンスとアカデミックライセンスがございます。

● サーバー／クライアント（フローティング）タイプ
- 各クライアントの実行時に、サーバーにアクセス（ライセンスチェックアウト）します。
- 同時起動可能なクライアント数は、ご購入ライセンス数と同じです。
- ライセンスサーバー上でプログラムを常駐させる必要があります。
● スタンドアロン（ノードロック）タイプ
- 1台のマシンで起動します。（予め申請したマシンで固定して利用します。）

＊最新の環境は、開発元（リンク先：Remcom社）をご確認ください。
＊上記以外の動作環境についてはお問合せください。

　

入力可能なファイル形式

3Dモデル
SAT/SAB, DXF, VDA FS, STL, STEP, IGES, Pro E, CATIA V4・V5

　

リリース情報

WaveFarer v2.1.0を2020年12月に発売しました。

　

WaveFarer v2.1.0の新機能

● Diffuse Scattering
● 透過機能
● アウトプットの追加
● Range-Doppler Script機能

　

新機能詳細（クリックで展開）

Diffuse Scattering機能

道路や壁などの表面粗さに起因する拡散散乱の影響を考慮できるようになりました。
本機能により道路等からの後方散乱を考慮できます。

透過機能

電波の反射・回折の他に、透過も考慮できるようになりました。

アウトプットの追加

受信電力、電力遅延プロファイル、RCSに加えて、以下のアウトプットが追加されました。

◆角度プロファイル
◆角度スプレッド
◆遅延スプレッド
◆パスロス／パスゲイン
◆詳細パス情報

Range-Doppler Script機能

スクリプトを使用した解析結果の後処理により、設定したチャープ信号の各フレーム毎のレンジドップラープロットを生成することができます。

＊バージョンアップ内容の詳細はRemcom社のWebサイト（WaveFarer Release 2.1.0）もあわせてご参照ください。

関連情報

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