Los ingenieros de UNSW Sydney están desarrollando una nueva tecnología satelital que se puede utilizar para determinar el estado de los mares, así como una serie de otras aplicaciones útiles.

La información en tiempo real sobre mares salvajes y condiciones oceánicas desfavorables podría usarse para hacer que el transporte marítimo sea más seguro y eficiente gracias a la tecnología de radar pasivo que están desarrollando los ingenieros de UNSW Sydney.

Y la tecnología también ha despertado el interés de las Fuerzas de Defensa de Australia debido a su capacidad de "ver" a través de la cubierta de nubes y árboles mientras mantiene el silencio de radio.

El profesor Andrew Dempster de la Escuela de Ingeniería Eléctrica y Telecomunicaciones de la UNSW ha estado desarrollando y probando un nuevo tipo de receptor que busca señales de navegación por satélite que rebotan en la superficie de la Tierra en un proceso llamado reflectometría.

Rebotando

Como él explica, La reflectometría observa las señales de GPS que provienen directamente de los satélites y dónde, y en que angulo, las señales rebotan en la superficie de la tierra. Él y sus colegas han construido cuatro generaciones de receptores que están diseñados para buscar estas señales GPS rebotadas de satélites aéreos.

"Esta última generación de nuestros receptores GPS la hemos puesto en el espacio a bordo de CubeSats, "El profesor Dempster dice:quien también es director del Centro Australiano de Investigación en Ingeniería Espacial.

Los CubeSats son satélites miniaturizados utilizados en la investigación espacial que son una fracción del costo de lanzamiento y mantenimiento debido a sus pequeñas proporciones:el satélite UNSW-EC0 medía 10 cm x 10 cm x 20 cm y pesaba aproximadamente 2 kg. Un CubeSat equipado con "Namuru" o "Kea", dos de los receptores probados hasta ahora, es capaz de proporcionar un análisis en vivo de las condiciones del océano. o "estado del mar, "registrando señales de GPS rebotadas desde la superficie del mar.

Cómo funciona

"Lo que hacemos es medir el retraso desde el satélite hasta la superficie y de regreso al receptor del satélite, "Dice el profesor Dempster." Debido a que hay múltiples facetas en las olas del océano desde las que puede reflejarse, significa que obtenemos una respuesta más amplia en ese retraso desde los diferentes ángulos donde se reflejan las señales. Cuanto más agitados los mares, cuanto más amplia sea la respuesta. También medimos el cambio de frecuencia Doppler en esas señales reflejadas ".

A partir de esta información, alguien que mire la información registrada por el receptor puede deducir las alturas de las olas, dirección de las olas, longitud de onda (distancia entre ondas), velocidad y dirección del viento.

Quien puede beneficiarse

"Hay muchas aplicaciones interesantes de estos datos, "Dice el profesor Dempster." Estamos hablando con [la empresa de gestión marítima y de envío] Lloyd's Register sobre esto, mientras que otras partes interesadas serían las grandes empresas marítimas, oceanógrafos, y personas que trabajan con generación de energía undimotriz.

"Como ejemplo de cómo podría ser útil, las empresas de gas a menudo repostan sus grandes petroleros en el mar, lo que significa que la seguridad puede verse comprometida por las condiciones climáticas. Entonces, si puede repostar su barco durante media hora más porque tiene un mejor conocimiento de los cambios en el estado del mar, entonces puede comenzar a poner un valor en dólares a lo que ese ahorro de tiempo significa para su empresa ".

Ángulo de defensa

Además de las condiciones del mar, el dispositivo también puede recoger barcos en el área porque la señal GPS rebota en un barco de una manera diferente, Dice el profesor Dempster. "Ésta es una de las razones por las que el ADF está interesado en él.

"Hace cinco años tomamos uno de estos receptores en un avión y lo volamos sobre un bosque y grabamos la señal sin procesar y la reproducimos a través de nuestro nuevo instrumento. Mientras volamos sobre el bosque, pudimos elegir una torre de energía que de otro modo estaría oculta a la vista. Esto muestra que ahora se puede detectar la infraestructura que permanece oculta incluso en las imágenes de satélite.

"Y el hecho de que sea un receptor significa que funciona en silencio de radio; en otras palabras, no delata tu posición, que es otra razón por la que Defensa está interesada en él ".

El cielo es el límite

El receptor también podría aprovecharse integrándolo con un RPAS —sistema aéreo pilotado de forma remota— donde podría usarse potencialmente para mapear inundaciones. Luego están los sistemas persistentes de gran altitud, HAPS, que vuelan de forma autónoma al doble de la altitud de los aviones regulares y funcionan con energía solar. que puede permanecer volando durante meses.

"Airbus fabrica uno de estos y estar a tanta altura, no está sujeto al mismo clima que podría hacer que volar a las altitudes normales sea peligroso durante condiciones climáticas desfavorables, "Dice el profesor Dempster.

"Con una constelación de CubeSats más baratos pasando por encima en órbita, podría tener un receptor de radar pasivo en estos que pueda ver a través de la capa de nubes y ver a través del humo, lo que podría ser realmente útil para obtener una visión general de la extensión de las inundaciones o los incendios forestales ".

El profesor Dempster dice en los próximos meses:él y su equipo continuarán optimizando la última generación de receptores Kea.

"Nuestro nuevo instrumento utiliza dos Keas, uno mirando hacia arriba, para dar posición como un receptor normal, y uno mirando hacia abajo, para mirar las señales reflejadas.

"Actualmente estamos buscando mantener la arquitectura de dos receptores para el instrumento, pero a mediano plazo nos gustaría desarrollar una solución de placa única que haga todo el trabajo de GNSS (Global Navigation Satellite System) más incorporar la computadora de control, funciones de comunicación y almacenamiento de datos ".