Aplicaciones del SAR
• Medición de los movimientos de la superficie de la Tierra, para ayudar
a entender mejor los terremotos y volcanes y apoyar así los esfuerzos
de gestión durante las emergencias.
• Estudio de los fenómenos oceanográficos que se manifiestan en la
superficie del mar, para mejorar los modelos de predicción del estado
del tiempo y de los cambios climáticos de escalas globales.
• Determinación de los movimientos y cambios en el tamaño de los
glaciares y hielos flotantes para ayudar a comprender mejor la
variabilidad climática a largo plazo.
• Desarrollo de mapas de la elevación del terreno, detallados y con alta
precisión.
• Seguimiento de inundaciones y determinación de probable
ocurrencia.
• Evaluación del terreno con el propósito de encontrar petróleo u otros
recursos naturales.
• Reconocimiento y seguimiento oportuno de derrames de petróleo.
• Estudio de la cobertura y el uso del terreno y sus cambios : las
coshechas, los bosques, el desarrollo urbano y sus efectos
potenciales, etc.
Geometría de la órbita del satélite
y la rotación de la Tierra
Lat and long lines are 10 deg apart (1100 Km at the equator)
RADARSAT altitude is 800 Km
Inclination is 98 deg, Period is 98 min
The satellite ’moves’ 26 deg west
every orbit (2830 Km at the equator)
Equator
Satellite orbit
Radar beam
Radar beam Imaged swath Satellite orbitÓrbita del satélite
Haz del radar
Órbita del satélite
Haz del radar Ecuador
Area iluminada para la adquisición de la imagen
La altitud del RADARSAT es de 800 km
La inclinación es de 98°, el periodo es de 98 min
El satélite se mueve 26° al oeste en cada órbita
(2830 km en el ecuador)
La latitud y longitud están separadas
por 10 grados (1100 km en el ecuador)
Configuración del ERS
Antena del SAR
Páneles
solares
Antenas del
dispersómetro
Plataforma
Enlace
descendente
Misiones de SAR en satélites
trasbordadores espaciales
• SEASAT
1978
• SIR-A
1981
• SIR-B
1984
• Magallanes
1990
• ERS-1
1991
• J-ERS-1
1992
• SIR-C / X-SAR
1994
• RADARSAT-1
1995
• ERS-2
1995
• Shuttle SRTM
2000
Misión del Magallanes a Venus 1
Misión del Magallanes a Venus 2
Imagen cortesía de
Domos de
lava en la
superficie
de Venus
detectados
por el radar
Magallanes
Misiones futuras de satélites con SAR
• ENVISAT
2001
• SAOCOM
2002
• ALOS 2002
• RADARSAT-2
2003
• LightSAR
La misión del NASA/DLR SRTM
Brazo de 60 m de largo
Antenas auxiliares del radar
Antenas principales del radar
La misión 1 del
ENVISAT
Modo de Imagen
ASAR
Modo de seguimiento
global ASAR
MERIS
AATSR
Trayectoria terrestre
La misión 2 del
ENVISAT
La misión ENVISAT — fase LEOP
Adquisición de la actitud
Liberación del panel solar MEGS
Modo de puntería fina controlada por volante
Despliegue del ASAR
Modo de reducción de velocidad Despliegue primario Rotación del panel solar Kourou Lanzamiento Inserción en órbita Etapa L7 Separación
del panel solar secundario del panel solar
Sistemas De Radar
NotasDiapositiva 2
Se han demostrado estas aplicaciones utilizando datos de SEASAT, SIR-B/C, ERS y RADARSAT. Algunas aplicaciones se encuentran todavía bajo investigación, mientras que otras, como la del seguimiento de hielos, actualmente ya se encuentran dentro de un sistema operacional (1999).
Diapositiva 3
Estaremos manejando con frecuencia datos de SAR que funcionan a bordo de satélites, cuya geometría se muestra en esta diapositiva. La diferencia principal con los radares aéreos SAR, es el hecho de que el patrón de cobertura está gobernado por la mecánica de la órbita y por la rotación de la Tierra, como se ilustra aquí.
Diapositiva 4
Esta diapositiva muestra la configuración de los satélites ERS-1 (1991) y ERS- 2 (1995), que son casi idénticos. En lugar de sólo contar con un sistema SAR, también cuentan con un dispersómetro y un radar altímetro.
La antena SAR mide 10 m de largo y 1.2 m de ancho. La altitud del satélite es controlada de tal manera que la dimensión a lo largo de la antena del SAR se alinea con el vector de velocidad del satélite. También puede ser manejado mediante una inclinación que puede variar en el tiempo para compensar por la rotación de la Tierra. Esto es llamado el modo de conducción de la guiñada y hace que el haz del radar sea perpendicular a la trayectoria terrestre del satélite, conduciendo efectivamente el haz hacia “cero-Doppler”.
Esta “plataforma” contiene toda la electrónica y equipo de apoyo del sistema del satélite. Incluye instrumentos como:
• computadora de control
• sistema de control del suministro de energía
• sistema de control de la actitud
• transmisores y receptores de radar
• sistemas de manejo de datos del radar
• sistemas de comunicación satélite/tierra
Diapositiva 5
La misión de la NASA SEASAT fue la primera con un satélite SAR de uso civil y fue la que dio a conocer el sensor SAR entre la comunidad de la percepción remota. Sólo duró cuatro meses en operación antes de que una falla eléctrica lo descompusiera. Sin embargo, durante ese tiempo, recolectó una enorme cantidad de
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Sistemas De Radar Notas
Diapositiva 6
El SAR no ha sido de utilidad sólo en la Tierra, sino que también ha sido utilizado por la NASA en algunas de sus misiones planetarias. El ejemplo más notorio es el de la misión del Magallanes al planeta Venus en 1990-92.
Debido a que Venus está cubierto permanentemente por nubes, los instrumentos ópticos convencionales hubieran sido incapaces de adquirir una imagen de la superficie del planeta.
En la misión Magallanes, se utilizó un SAR de Banda-S (2 GHz) para obtener imágenes de resolución de 100 m de casi toda la superficie de Venus. Estas imágenes fueron utilizadas por los científicos para comprender los procesos geofísicos y geológicos que tienen lugar en Venus, lo que ha contribuido al mejor entendimiento de nuestro sistema solar
Diapositiva 7
Los datos del Magallanes permitieron aprender muchas cosas nuevas, como la existencia de domos de lava en la región Alpha Regio de Venus.
Diapositiva 9
SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) es una misión espacial de 11 días (STS-99, Atlantis) en la que colaboran la NASA, la Agencia de Cartografía e Imagen del Departamento de Defensa de E.U. (NIMA), DLR, y la Agencia espacial italiana (ASI). La misión está programada para iniciar el 19 de septiembre de 1999. Operan dos sistemas SAR independientes, uno en banda-C (instrumento de NASA JPL) y el otro en banda-X (DLR/ASI), cuyas respectivas antenas principales estarán localizadas en el compartimento abierto de carga de la nave. Además se contará con una segunda antena receptora, montada en un mástil desplegable hacia afuera. SRTM representa el primer uso de tecnología espacial InSAR de línea de base fija y pasada única con un SAR de amplio barrido y frecuencias dobles.
El corazón del SRTM es un interferómetro SAR que utiliza el equipo SIR-C/X-SAR existente en el
compartimento de carga de la nave, al que se le suman antenas de recepción secundarias con Banda-C y X , montadas en la punta de un brazo de 60 metros.
La resolución espacial de las imágenes será de 30 m x 30 m, con un error circular de emplazamiento de menos de 20 m. La exactitud vertical será de < 16 m (90% de error linear).
Diapositiva 10
ENVISAT-1 es una misión con un satélite multisensor encabezada por la Agencia Espacial Europea. Su lanzamiento está programado para fines de 2001.
ENVISAT-1 llevará un sistema SAR avanzado llamado ASAR. Tendrá resolución y ancho de área iluminada diversos y además tendrá un modo ScanSAR como RADARSAT. Contará con polarización horizontal y vertical, pero no con cuadripolarización completa (los canales HH y VV no son mutuamente coherentes).
Además del ASAR, contará con un radiómetro avanzado que adquiere información sobre una banda a lo largo de la trayectoria (AATSR), y el MERIS, un sensor óptico generador de imágenes en frecuencias múltiples.
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Sistemas De Radar Notas
ENVISAT-1 será lanzado por el cohete francés Ariane-5 que tiene un área de carga cilíndrica de unos 17 m de largo y 5 m de diámetro. El Ariane-5 es capaz de poner simultáneamente en órbita de transferencia (a la de los satélites geoestacionarios) dos satélites de 3,000 Kg, o un satélite de hasta 6,800 Kg de masa, lo que es mas que la carga útil máxima del Ariane-4 de 4400 kg.
Una vez que el cohete ha alcanzado su altura operacional, se abre el cono de ojiva y se deja salir al espacio el satélite. Un pequeño cohete en la parte inferior del satélite sirve para empujarlo a su órbita final,
usualmente unos 800 Km sobre la superficie de la Tierra.
Diapositiva 12
Actualmente el ENVISAT-1 se encuentra en etapa de pruebas en el Laboratorio Espacial en ESTEC (1999).
ESTEC es el centro principal de tecnología de la Agencia Espacial Europea que se localiza en Noordwijk, Holanda.
Diapositiva 13
¿Alguna vez se ha preguntado cómo se lanza un satélite?
Esta diapositiva muestra cómo será lanzado el satélite ENVISAT-1 desde Kourou, en Guyana Francesa en a fines de 2001. LEOP se refiere, por sus siglas en inglés, a la “Fase de Lanzamiento y Órbita Inicial”, y es el periodo más importante en la vida útil de un satélite.
Note los siguientes pasos:
• puesta en órbita (utilizando cohetes para llegar a la órbita final)
• despliegue de los paneles solares
• bloqueo en la actitud correcta
• despliegue de la antena SAR