Performance, Applications and Technological Issues of next generation Bistatic Synthetic Aperture Radar

Le possibili applicazioni di sistemi SAR bistatici sono note da tempo, tuttavia l’utilizzo di tali sistemi non è mai andato oltre la fase di sperimentazione. Questo dato di fatto ha una duplice origine. In primo luogo l’implementazione di un SAR bistatico richiede l’utilizzo coordinato di due sistemi fisicamente separati: ciò comporta difficoltà tecniche e tecnologiche di sincronizzazione temporale e nel puntamento delle antenne, oltre alla necessità di misurare e controllare accuratamente la separazione tra di esse (baseline). In secondo luogo lo studio delle possibili applicazioni è stato condotto troppo spesso con un approccio qualitativo in cui, accanto al principio base dell’applicazione, raramente sono state proposte metodologie per la misura quantitativa delle prestazioni. La tesi seleziona e analizza tre diverse realizzazioni di SAR bistatico di nuova generazione, definendone le applicazioni, stabilendo criteri per la misura delle prestazioni e proponendo soluzioni utili alla loro implementazione. I metodi proposti pur definiti a partire da sistemi particolari possono essere considerati di validità generale. I principali risultati ottenuti hanno riguardato: • la definizione della risoluzione geometrica di un SAR bistatico; • la possibilità di generare modelli digitali di elevazione del terreno a partire da misurazioni coerenti e incoerenti; • lo sviluppo di algoritmi per la determinazione della baseline basati su misure GPS; • la progettazione di un sistema di navigazione per UAS basato su SAR bistatico forward-looking. I relativi risultati sono stati originali in quanto hanno permesso di: - caratterizzare in una maniera analitica semplice l’effetto della geometria di acquisizione sulle risoluzioni geometriche di un SAR bistatico; - stabilire le prestazioni massime ottenibili da tecniche stereoradargrammetriche applicate a dati SAR bistatici e inquadrare quindi tali tecniche alla luce di standard internazionali; - dimostrare la possibilità di utilizzare il GPS per la determinazione della distanza relative di satelliti in volo in formazione con accuratezza millimetrica/centimetrica, in tempo reale, a bordo dei satelliti stessi; - definire regole per il design di una costellazione di illuminatori che serva un sistema di navigazione aerea basato su un SAR bistatico forward-looking; - caratterizzare le prestazioni e i principali parametri di progetto di un SAR bistatico interferometrico Moon-based.