Altimetria y deteccion de parametros del suelo por medio de señales de geoposicionamiento satelital

RODRIGUEZ, GUILLERMO; ALONSO, RICARDO; ARAGON, EUGENIO; BAVA, ALBERTO; SCIMANOWKI, ADRIAN; JABAT, PABLO

Buenos Aires

Simposio; Simposio Antartico 2007; 2007

Instituto Antartico Argentino

Nuestro objetivo es detectar altitud promedio con gran exactitud por medio de la detección del desfasaje producido por diferencia de camino, entre la señal directa de GPS y la reflejada en el océano o tierra. La medición de parámetros de la onda incidente, como polarización, potencia, etc., permitiría además extraer conclusiones acerca de propiedades de la superficie reflectora. Se emplea la señal de GPS para detectar altitud con buena exactitud utilizando una configuración de radar bi-estático (o multi-estático). La señal emitida por un satélite GNSS (Global Navigation Satellite System) alcanza el instrumento, ubicado en un satélite LEO (Low Earth Orbit), por dos caminos diferentes: uno directo y otro mediante una reflexión en la superficie marítima o terrestre. Dado que la trayectoria de la onda reflejada es de mayor longitud, se produce un desfasaje entre estas dos señales, siendo este aspecto el que permite, conociendo las posiciones de vehículo y satélite, determinar la altura del primero de estos. Las coordenadas de posición de transmisor y receptor se determinan a través de los datos obtenidos del sistema de geo-posicionamiento en su funcionamiento normal. Originalmente este instrumento fue utilizado para la medición de altura promedio de olas y pendiente en la superficie del mar, lo que se consigue por medio de repetidas lecturas de los datos de altura, los cuales son muy exactos. Las últimas publicaciones sobre el tema, mencionan posibilidades de detectar propiedades del suelo como por ejemplo humedad, topografía y espesor del hielo, etc.; lo que se logra detectando alteraciones en las propiedades de la onda reflejada, tales como: polarización, densidad de potencia, etc. Se desarrollan modelos teóricos de requerimientos mínimos para la detección de los mencionados parámetros y se realiza una implementación básica, como paso previo a un futuro instrumento de uso satelital o aerotransportado. Se utilizan en esta implementación, desarrollos propios y componentes comerciales. Según su implementación sea sobre satélites o aviones, se podrían obtener pisadas de 100 a 200 km2 o de 8 a 12 km2 con resolución espacial de 7 km; mientras que en lo referente a la resolución de altitud puede llegar al orden de los decímetros. Se estudian posibles aplicaciones  como el relevamiento topográfico de la superficie antártica, con métodos que permitan chequeos periódicos (mensuales) con  nuevos datos, para detectar los posibles cambios en su superficie con rapidez y exactitud. Podría citarse como ejemplo de utilidad de estos datos, el estudio del ciclo anual de la barrera de hielo en los Mares de Weddell y de Ross en la Antártida.