Nuevas técnicas para sensores radar embarcados en vehículos aéreos no tripulados

González Partida, José Tomás (2009). Nuevas técnicas para sensores radar embarcados en vehículos aéreos no tripulados. Thesis (Doctoral), E.T.S.I. Telecomunicación (UPM).

Description

Title: Nuevas técnicas para sensores radar embarcados en vehículos aéreos no tripulados
Author/s:
  • González Partida, José Tomás
Contributor/s:
  • Burgos García, Mateo
Item Type: Thesis (Doctoral)
Date: 5 June 2009
Subjects:
Faculty: E.T.S.I. Telecomunicación (UPM)
Department: Señales, Sistemas y Radiocomunicaciones
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

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Abstract

La presente Tesis Doctoral se engloba dentro del marco de utilización de sensores radar embarcados en UAVs (Vehículos Aéreos no Tripulados). El interés por los sistemas UAV se despertó hace 20 años, debido a que no se necesita un piloto a bordo de la aeronave. La ventaja de no tener que transportar una persona posibilita el uso de aeronaves más pequeñas y menos potentes. Además, pueden realizar misiones peligrosas, en entornos hostiles, bajo condiciones climatológicas adversas, sin comprometer la integridad física del piloto. Por otro lado, se superan ciertos límites físicos impuestos por el hecho de transportar un piloto, por ejemplo, volar a muchísima altura, durante largas jornadas sin descanso, soportando grandes aceleraciones. En las aplicaciones radar a bordo de UAV se busca fundamentalmente que el radar tenga unas buenas características en cuanto a resolución, sensibilidad, margen dinámico, alcance y funcionalidad. Por otro lado, se busca reducir el tamaño, volumen, peso y consumo del sensor. El uso de sistemas radar embarcados en plataformas UAV tiene un interesante abanico de prometedoras aplicaciones, tanto civiles como militares: vigilancia, exploración, extracción de mapas, control del terreno y vegetación, control táctico, seguimiento de vertidos, detección de minas, seguimiento y control de catástrofes, etc. La ventaja de este tipo de sensor all-weather es que todas estas aplicaciones se pueden llevar a cabo en condiciones de visibilidad reducida: de noche, con humo, con niebla, etc. El objetivo fundamental de esta Tesis Doctoral consiste en estudiar y solucionar distintos problemas asociados al uso de radares embarcados en UAV. Para ello, se ha estructurado la Tesis en cinco capítulos: En el primer capítulo se definen los objetivos de la Tesis, justificando su contenido y estructura. Además, se realiza una introducción a los sistemas UAV, abordando su definición, clasificación, características y las principales aplicaciones radar que pueden realizarse a bordo de los mismos. El segundo capítulo realiza un estudio de los sistemas radar de onda continua y frecuencia modulada (FMCW) operando en la banda de milimétricas, debido a que representan una opción muy atractiva para ser embarcada en UAVs. En este capítulo también se describe el sistema SEIISM, un radar FMCW en milimétricas que ha sido desarrollado para validar experimentalmente las técnicas propuestas a lo largo de la Tesis. El tercer capítulo trata la problemática de la reducción del número de antenas en los radares de onda continua y alta resolución. En primer lugar, se realiza un estudio de las diferentes alternativas que permiten operar un sistema radar FMCW con una única antena, y finalmente, se propone una técnica original que soluciona los inconvenientes de las otras alternativas, bajo determinadas condiciones. El cuarto capítulo analiza el problema de los subsistemas de adquisición en los radares de alta resolución. Estos subsistemas tienen el problema de generar una elevada tasa de información a la salida del conversor analógico-digital. En este capítulo se estudian las diferentes arquitecturas utilizadas para minimizar el problema, y se propone una nueva solución que cumple ciertos requisitos deseables en un radar embarcable. Por último, el quinto capítulo estudia la utilización de sistemas radar de apertura sintética (SAR) de muy alta resolución a bordo de UAVs. Para ello, se propone una cadena de procesado digital SAR adecuada a las necesidades y requisitos tanto del radar como del UAV.

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Item ID: 1665
DC Identifier: http://oa.upm.es/1665/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:1665
Deposited by: José Tomás González Partida
Deposited on: 10 Jun 2009
Last Modified: 20 Apr 2016 06:55
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