Caracterizació d'un Interferòmetre de Determinació Orbital Precisa

This project addresses the characterization of an interferometer used for satellite orbit determination. It is included in the context of the assemblage of a Geostationary Synthetic Aperture Radar (GeoSAR) for Earth and atmosphere imagine techniques. For that, brief explanations of the GeoSAR project and the interferometry method are provided. As a first part, the relation between orbital error and the maximum area of a scene in a very simplified two dimensional case is found. Results show that if orbital errors are considered in the x-direction, the most affected dimension of the scene is also the x-direction. For orbital errors of 500 m in the x-direction a maximum focusing scene of x side of around 100 m is given while for orbital errors of 25 m the x side can measure up to 3000 m. The second part of the project has the goal of determining the position of the third antenna of the interferometer given the position of the other two. It is shown that the configuration with the greater effective baseline is the optimum and that, therefore, the third antenna should be placed in building Omega in Campus Nord. The last part of the project aims to find the optimum values of the different components of the interferometer. Results show that a gain of around 30 dB should be considered for the amplifiers and that antenna gain should not be smaller than the initial 42 dB but, when possible, greater. It is also found that the noise figure of the amplifiers should be as small as possible and that active repeaters work much better than passive ones. Este proyecto aborda la caracterización de un interferómetro utilizado para la determinación de la órbita de un satélite. Se incluye en el contexto del ensamblaje de un Radar de Apertura Sintética Geoestacionario (GeoSAR) para técnicas de imagen de la Tierra y la atmósfera. Para ello, se proporcionan breves explicaciones del proyecto GeoSAR y del método de la interferometría. Como primera parte, se estudia la relación entre el error orbital y el área máxima de una escena en un caso bidimensional muy simplificado. Los resultados muestran que si los errores orbitales se consideran en la dirección x, la dimensión más afectada de la escena es también la dirección x. Para errores orbitales de 500 m en la dirección x se da una escena máxima de enfoque de coordinada x de alrededor de 100 m, mientras que para errores orbitales de 25 m la coordinada x puede medir hasta 3000 m. La segunda parte del proyecto tiene el objetivo de determinar la posición de la tercera antena del interferómetro dada la posición de las otras dos. Se demuestra que la configuración con la línea base más efectiva es la óptima y que, por lo tanto, la tercera antena se debe colocar en el edificio Omega del Campus Nord. La última parte del proyecto tiene como objetivo encontrar los valores óptimos de los diferentes componentes del interferómetro. Los resultados muestran que se debe considerar una ganancia de alrededor de 30 dB para los amplificadores y que la ganancia de la antena no debe ser menor que los 42 dB iniciales sino que, a poder ser, mayor. También se demuestra que la figura de ruido de los amplificadores debe ser lo más pequeña posible y que los repetidores activos funcionan mucho mejor que los pasivos. Aquest projecte aborda la caracterització d'un interferòmetre utilitzat per a la determinació de l'òrbita d'un satèl·lit. S'inclou en el context del muntatge d'un Radar d'Obertura Sintètica Geoestacionari (GeoSAR) per tècniques d'imatge de la Terra i l'atmosfera. Per a això, es proporcionen breus explicacions del projecte GeoSAR i del mètode de la interferometria. Com a primera part, s'estudia la relació entre l'error orbital i l'àrea màxima d'una escena en un cas bidimensional molt simplificat. Els resultats mostren que si els errors orbitals es consideren en la direcció x, la dimensió més afectada de l'escena és també la direcció x. Per errors orbitals de 500 m en la direcció x es dóna una escena màxima d'enfocament de coordinada x al voltant dels 100 m, mentre que per a errors orbitals de 25 m la coordinada x pot mesurar fins a 3000 m. La segona part del projecte té l'objectiu de determinar la posició de la tercera antena de l'interferòmetre donada la posició de les altres dues. Es demostra que la configuració amb la línia base més efectiva és l'òptima i que, per tant, la tercera antena s'ha de col·locar a l'edifici Omega del Campus Nord. L'última part del projecte té com a objectiu trobar els valors òptims dels diferents components de l'interferòmetre. Els resultats mostren que s'ha de considerar un guany de prop de 30 dB per als amplificadors i que el guany de l'antena no ha de ser menor que els 42 dB inicials sinó que, si pot ser, més gran. També es demostra que la figura de soroll dels amplificadors ha de ser el més petita possible i que els repetidors actius funcionen molt millor que els passius.