近日，GitHub上一個(gè)名為AERIS-10的開(kāi)源相控陣?yán)走_(dá)項(xiàng)目引發(fā)科技社區(qū)廣泛關(guān)注，該項(xiàng)目已累計(jì)獲得超過(guò)12,000個(gè)Star。

這套系統(tǒng)基于10.5 GHz頻段，采用脈沖線性頻率調(diào)制（PLFM）技術(shù)，標(biāo)志著專業(yè)級(jí)雷達(dá)技術(shù)首次以完全開(kāi)源的形式向公眾開(kāi)放，為無(wú)人機(jī)開(kāi)發(fā)者、高校研究人員和電子愛(ài)好者提供了一套低成本的雷達(dá)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

雙版本設(shè)計(jì)滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景

AERIS-10提供兩種配置版本以適應(yīng)不同需求。Nexus版本采用8×16貼片天線陣列，探測(cè)距離可達(dá)3公里，適合教育實(shí)驗(yàn)和近距離目標(biāo)追蹤；Extended版本則配備32×16介質(zhì)填充縫隙波導(dǎo)天線陣列，通過(guò)16通道10瓦GaN功率放大器將探測(cè)距離擴(kuò)展至20公里，適用于無(wú)人機(jī)監(jiān)測(cè)、小型飛行器預(yù)警等對(duì)距離要求更高的場(chǎng)景。

兩個(gè)版本均支持±45°的電子波束轉(zhuǎn)向，配合360°機(jī)械掃描能力，實(shí)現(xiàn)了全向空間覆蓋。

模塊化架構(gòu)降低開(kāi)發(fā)門檻

該系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)采用模塊化思路，核心由電源管理板、頻率合成器板和主控板三部分組成。主控板集成Xilinx XC7A50T FPGA和STM32F746微控制器雙處理器架構(gòu)，其中FPGA負(fù)責(zé)雷達(dá)信號(hào)處理的核心計(jì)算任務(wù)，包括脈沖壓縮、多普勒FFT、動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)（MTI）和恒虛警率（CFAR）處理；STM32則承擔(dān)系統(tǒng)管理職責(zé)，處理電源時(shí)序控制、GPS/IMU數(shù)據(jù)融合以及步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)等功能。

射頻前端采用ADI公司的ADAR1000四通道移相器配合ADTR1107收發(fā)芯片，構(gòu)建16單元相控陣架構(gòu)。頻率合成部分選用AD9523-1低抖動(dòng)時(shí)鐘發(fā)生器，為ADC、DAC和頻率合成器提供相位對(duì)齊的時(shí)鐘基準(zhǔn)，確保系統(tǒng)相干性。這種高度集成化的設(shè)計(jì)方案使得整套系統(tǒng)的復(fù)雜度大幅降低，便于愛(ài)好者理解和復(fù)現(xiàn)。

開(kāi)源協(xié)議保障技術(shù)傳播

項(xiàng)目在授權(quán)策略上進(jìn)行了專業(yè)區(qū)分：硬件設(shè)計(jì)文件采用CERN-OHL-P（歐洲核子研究組織開(kāi)放硬件許可證第二版——寬松型），這是目前業(yè)界公認(rèn)的專業(yè)開(kāi)源硬件協(xié)議，明確規(guī)定了硬件文檔、產(chǎn)品和專利相關(guān)條款；軟件代碼則采用MIT許可證，給予開(kāi)發(fā)者最大程度的自由度。這一安排既保護(hù)了硬件貢獻(xiàn)者的權(quán)益，又促進(jìn)了軟件生態(tài)的繁榮發(fā)展。

項(xiàng)目倉(cāng)庫(kù)提供了完整的工程資料，包括原理圖、PCB布局、Gerber文件、BOM清單、FPGA固件以及基于Python的圖形界面軟件。用戶可通過(guò)GUI實(shí)時(shí)查看目標(biāo)位置，界面集成了地圖顯示功能，并支持GPS和IMU數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)姿態(tài)修正。

技術(shù)民主化的重要嘗試

傳統(tǒng)相控陣?yán)走_(dá)因其高昂的研制成本和復(fù)雜的技術(shù)門檻，長(zhǎng)期以來(lái)僅限于軍用和高端民用領(lǐng)域。AERIS-10的出現(xiàn)打破了這一格局，通過(guò)開(kāi)源硬件模式將雷達(dá)技術(shù)帶入創(chuàng)客社區(qū)。項(xiàng)目作者表示，其目標(biāo)是"讓雷達(dá)技術(shù)民主化"，使大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)、無(wú)人機(jī)創(chuàng)業(yè)公司和資深電子愛(ài)好者都能獲得實(shí)驗(yàn)相控陣?yán)走_(dá)的平臺(tái)。

目前該項(xiàng)目處于Alpha開(kāi)發(fā)階段，作者正在積極尋求射頻工程師、FPGA開(kāi)發(fā)者和測(cè)試用戶的參與。隨著項(xiàng)目的持續(xù)完善，開(kāi)源雷達(dá)技術(shù)有望在無(wú)人機(jī)避障、氣象觀測(cè)、小型交通監(jiān)控等領(lǐng)域找到更多應(yīng)用場(chǎng)景。

1. https://github.com/NawfalMotii79/PLFM_RADAR
2. https://NawfalMotii79.github.io/PLFM_RADAR/docs/
3. https://ohwr.org/cern_ohl_p_v2.txt

4月24日，OSC源創(chuàng)會(huì) × FAIR plus 2026
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