Tesis doctoral de Josep Ruiz Rodon
Esta tesis se sitúa dentro del ámbito de la teledetección, en particular en los sistemas conocidos como radares de apertura sintética (sar en inglés) desde el espacio. Estos sistemas adquieren señal a lo largo de la órbita de uno o más satélites donde se sitúan el transmisor y el receptor, y procesa los ecos de forma coherente para formar la apertura sintética. De ese modo, se pueden conseguir imágenes de alta resolución sin la necesidad de utilizar un array de antenas demasiado grande. El trabajo realizado en este estudio se centra en un nuevo concepto dentro del mundo sar y que consiste en el uso de satélites en órbita geoestacionaria para la adquisición de imágenes, conocido como geosynchronous sar o geosar. En este caso, los pequeños movimientos relativos de los satélites con respecto a la superficie terrestre se utilizan para conseguir el desplazamiento necesario para formar la apertura sintética y así obtener la imagen. La principal ventaja de estos sistemas con respecto a las tecnologías actuales (uso de satélites en órbitas leo mucha más bajas) es la posibilidad de adquirir imágenes de una misma zona de forma permanente gracias a los pequeños desplazamientos del satélite. Así, en esta tesis se estudian las diferentes posibilidades en el diseño orbital que ofrecen estos sistemas así como las resoluciones de imagen que se pueden obtener. Aún así, el uso de esos satélites resulta en distancias entre los transmisores/receptores y la escena iluminada entre 35.000 y 38.000 km, mucho mayor que las distancias típicas en los sistemas leo que están por debajo los 1.000 km. Ahora bien, el movimiento lento de las plataformas geoestacionarias hace posible la integración de pulsos durante minutos o incluso horas, consiguiendo niveles aceptables de relación señal a ruido (snr) sin necesidad de considerar altas potencias transmitidas ni grandes antenas. Además, esta larga integración también es necesaria para llegar a las longitudes de apertura sintética correctas para tener resoluciones de la imagen deseadas (del orden de pocos metros o kilómetros según las aplicaciones). aun así, el uso de tiempos de integración largos también presenta una serie de inconvenientes como pueden ser la decorrelación de los blancos en la escena, la aparición de artefactos atmosféricos debido a los cambios en el índice de refracción en la troposfera, derivas de los relojes del transmisor y receptor, decorrelación del clutter o errores de posicionamiento orbita; que pueden afectar la correcta focalización de la imagen. Por eso, en esta tesis se presenta un estudio teórico detallado de estos problemas para modelarlos y posteriormente realizar distintas simulaciones para ver sus efectos en la imagen. También se presentan distintas técnicas para compensar esos errores y mejorar la cualidad de la imagen. Por otro lado, los datos reales de un sistema gb-sar (sar en una base terrestre) han sido reutilizados para adaptarlos a una posible adquisición de larga durada y así observar de forma experimental como afecta la larga integración durante horas en las imágenes, así como ver la mejora del enfocado después de aplicar los algoritmos de compensación propuestos. Por último, se ha presentado un sistema receptor terrestre para poder realizar un análisis experimental del caso geosar utilizando un iluminador de oportunidad. Los primeros pasos del diseño y fabricación se presentan en la tesis y se deja para futuros estudios la explotación de dicho sistema.
Datos académicos de la tesis doctoral «Geosynchronous synthetic aperture radar for earth continuous observation missions«
- Título de la tesis: Geosynchronous synthetic aperture radar for earth continuous observation missions
- Autor: Josep Ruiz Rodon
- Universidad: Politécnica de catalunya
- Fecha de lectura de la tesis: 20/11/2014
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Antoni Broquetas Ibars
- Tribunal
- Presidente del tribunal: Juan manuel López sánchez
- gerard Margarit martin (vocal)
- (vocal)
- (vocal)