Nuevos sistemas de medida basados en sensores electromagneticos embarcados en vehículos aéreos no tripulados para aplicaciones de subsurface imaging y medida de antenas"- "novel measurement systems based on electromagnetic sensors on board unmanned aerial vehicles for subsurface imaging and antenna measurement applications

Resumen

En esta Tesis Doctoral se presentan dos nuevos sistemas de medida basados en embarcar sensores electromagnéticos que trabajan en la banda de microondas a bordo de vehículos aéreos no tripulados (Unmanned Aerial Vehicles, UAVs). La capacidad de inspeccionar zonas de difícil acceso sin Interactuar con el medio es una de las razones que han contribuido a incrementar ampliamente el empleo de UAVs en el campo de la evaluación no destructiva. En concreto, los sistemas desarrollados y patentados a lo largo de esta Tesis se centran en dos campos de aplicación: subsurface radar imaging (i.e. obtención de imágenes radar bajo la superficie) y medida de antenas en condiciones de operación. Estas aplicaciones se han denominado aplicaciones más allá de lo visible, ya que la capacidad de penetración en medios opacos de los sensores embarcados permite la detección de fenómenos difícilmente detectables con sistemas ópticos. En el campo de subsurface imaging, se ha integrado un georradar (comúnmente conocido como Ground Penetrating Radar, GPR) en un UAV. La aplicación principal de los prototipos desarrollados en este ámbito es la detección de objetos explosivos enterrados bajo el suelo, como por ejemplo artefactos explosivos improvisados (Improvised Explosive Devices, IEDs). Por lo tanto, el objetivo del sistema es proporcionar imágenes del suelo inspeccionado y de los objetos enterrados en el mismo. Estas imágenes se obtienen combinando coherentemente las medidas del radar, empleando un método basado en apertura sintética (Synthetic Aperture Radar, SAR). Además, este método se complementa con otras técnicas para poder estimar la composición del suelo y mitigar el clutter. En cuanto a la medida de antenas, se ha embarcado un detector de potencia en un UAV para medir niveles de amplitud en campo cercano de la antena bajo medida. Estas medidas se procesan utilizando un método llamado Phaseless Sources Reconstruction Method (PSRM), que es una técnica de recuperación de fase capaz de estimar una distribución de corrientes equivalente en una superficie que encierra a la antena bajo medida. Esta distribución proporciona información de diagnóstico de la antena y puede utilizarse para calcular su diagrama de radiación en campo lejano.