Loading...
Loading...

Go to the content (press return)

Desenvolupament d'un Sistema Actiu de Microones, Multifreqüència i Reconfigurable per a la Observació de la Terra

Type of activity
Competitive project
Funding entity
AGAUR. Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca
Funding entity code
2016 DI 012
Amount
33.960,00 €
Start date
2016-09-15
End date
2019-09-14
Abstract
La tesi objecte d'aquesta proposta s'emmarca, de forma general, al camp d'observació de la
Terra mitjançant sistemes d'imatge actius de microones, el que permet millorar el coneixement
del nostre planeta. En l'actualitat, aquests sistemes es centren gairebé en exclusiva en els radars
d'obertura sintètica SAR (de l'anglès Synthetic Aperture Radar). Els radars d'obertura sintètica
són una eina d'enorme utilitat en l'observació de la superfície terrestre ja que possibiliten la seva
anàlisi independentment de les condicions meteorològiques o d'il·luminació i amb una alta
resolució espacial. Aquests sistemes permeten també un monitoratge a escala global quan són
embarcats en sistemes espacials. Tant els sistemes orbitals com els sistemes SAR
aerotransportats, malgrat la seva importància, presenten importants limitacions en aquells casos
en què es necessita una gran flexibilitat en termes de revisita temporal, és a dir, en aquells casos
en què es necessita observar el mateix blanc amb una freqüència temporal elevada o fins i tot
mitjançant una observació contínua. En el cas de sistemes orbitals, considerant un únic satèl·lit,
és impossible observar el mateix blanc en períodes inferiors a les dues o tres vegades al mes a
causa de les limitacions de l'òrbita del satèl·lit. Aquesta limitació podria resoldre parcialment
mitjançant sistemes aerotransportats, però amb un cost prohibitiu.
Per tal de superar les anteriors limitacions, en els últims anys el disseny de sistema SAR s'ha
començat a dirigir al disseny i desenvolupament de sistemes SAR terrestres o sistemes GBSAR
(de l'anglès Ground Based SAR). En aquest context, els primers sistemes GBSAR que es van
desenvolupar estaven basats en analitzadors de xarxes vectorials VNA (de l'anglès Vector
Network Analyzer), instruments per a l'anàlisi de circuits de microones. L'ús de sistemes VNA permet una gran versatilitat en la generació de senyal, així com el desenvolupament d'un sistema
GBSAR sense la necessitat d'un desenvolupament complex de sistemes electrònics de
microones. No obstant això, aquest tipus de solució presenta l'inconvenient fonamental de
necessitar un temps llarg d'adquisició per a una única imatge. En el cas d'un sistema GBSAR, el
temps d'adquisició d'una imatge s'ha de reduir al màxim per evitar l'aparició de distorsions que
impacten negativament en la qualitat de la imatge final. Per tal de reduir el temps d'adquisició
d'una imatge, els sistema GBSAR en l'actualitat es dissenyen com a sistemes radar amb una
arquitectura basada en l'ús de senyals continus modulades en freqüència FMCW (de l'anglès
Frequency Modulation Continuous Wave). L'ús d'aquest tipus d'arquitectures permet reduir el
temps d'adquisició d'una imatge i per tant ha fet possible l'adquisició d'imatges SAR d'una alta
qualitat. A més, la flexibilitat d'aquest tipus de sistemes fa possible l'adquisició d'imatges en
modalitat interferomètrica o polarimètrica. La principal limitació d'aquest tipus de solució és que
es fa necessari el complet disseny i desenvolupament del sistema maquinari del radar, la qual
cosa redunda en uns costos i temps de disseny elevats.
La tecnologia actual dels sistemes de comunicacions està patint una ràpida transició des de
sistemes totalment analògics a sistemes digitals, on cada vegada més, moltes de les funcions
dels sistema ràdio s'implementen mitjançant programari, donant lloc a la tecnologia de ràdio
definida software SDR ( de l'anglès Software Defined Radio).
Tenint en compte la descripció anterior, l'objectiu principal de la tesi que es proposa és el
disseny, la implementació i la validació d'un prototip de sistema radar d'obertura sintètica
terrestre multifreqüència i reconfigurable, basat en tecnologia ràdio definida programari ( SDRGBSAR).
El candidat haurà de tenir experiència en electromagnetisme i en l'ús d'equipament de laboratori
a freqüències de microones.
Scope
Adm. Generalitat
Plan
V Pla de Recerca i Innovació de Catalunya (PRI). 2010-2013
Call year
2016
Funding call
Doctorats Industrials
Grant institution
Agència De Gestió D'ajuts Universitaris I De Recerca (agaur)

Participants