Mercoledì, 16 Settembre 2020 14:30

Tecnologie SAR per l’ambiente marino

SAR marino

Stima della velocità radiale ottenuta dall’elaborazione dell’immagine ENVISAT del 22 Settembre 2010. La mappa geocodificata è visualizzata in ambiente Google Earth.

Il SAR si rivela uno strumento prezioso anche per le applicazioni marine e costiere, consentendo la determinazione di alcuni dei parametri che caratterizzano lo stato del mare: correnti ed onde, oltre ai campi di vento sulla superficie marina. Le attività dell’IREA in tale ambito, nate recentemente, si sono concentrate sulla stima delle correnti marine. La misurazione delle correnti è effettuata a partire da una singola immagine SAR utilizzando il metodo della valutazione della distribuzione spaziale dell’effetto “Doppler”. Tale metodo si basa sul fenomeno per cui l’esistenza di un moto relativo tra la scena osservata ed il sensore, come quello associato alle correnti, determina variazione dello spettro di frequenze proporzionale al valore della componente radiale del movimento. Le attività si sono concentrate soprattutto sulla depurazione dei segnali dovuti alla rotazione terrestre e all’assetto del sensore per estrarre la misura della velocità di spostamento della superficie marina. In Figura è riportato un esempio di applicazione della tecnica all’area costiera della Campania.

SAR marino 2

Rifocalizzazione di navi in movimento da dati SAR Cosmo-SkyMed (copyright ASI per i dati grezzi).

Un ulteriore aspetto applicativo riguarda l’imaging a microonde di navi da dati acquisiti da sensori SAR in movimento, aerotrasportati o satellitari, o da un sistema radar fisso. Nell’ultimo caso la tecnica prende il nome di imaging SAR Inverso (ISAR). In quest’ambito il fenomeno Doppler è sfruttato per generare (focalizzare) immagini radar bidimensionali ad alta risoluzione di navi in movimento. Le applicazioni riguardano il controllo del traffico marittimo, dei porti e dell’area marina in prossimità di porti. In figura è mostrato un esempio di focalizzazione di navi in movimento acquisite del sensore radar Cosmo-SkyMed in modalità spotlight.

Infine, nell’ambito del potenziamento del sistema SAR aviotrasportato InSAeS4 operante in banda X (10 GHz), sono state sviluppate attività di ricerca connesse alla disponibilità di tre antenne dislocate in maniera da ottenere una configurazione SAR interferometrica ibrida across-/along- track (XT/AT-InSAR). Tale configurazione consente di ottenere, a valle di un opportuno processo di elaborazione dei segnali ricevuti, informazioni legate sia alla topografia sia alla velocità della superficie marina osservata con un dettaglio spaziale molto maggiore rispetto alla tecnica Doppler basata sull’analisi dello spettro di frequenze.