Estimación de parámetros de objetivos de escombros en órbita baja terrestre basada en radar pasivo
Autores: Henry, Justin K. A.; Narayanan, Ram M.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Estimación de parámetros de objetivos de escombros en órbita baja terrestre basada en radar pasivo
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Agencias espaciales
Desechos espaciales
Satélites
Arreglos de radar
Telescopios
Doppler
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 38
Citaciones: Sin citaciones
Las principales agencias espaciales, como la NASA y la ESA, han informado durante mucho tiempo sobre los crecientes peligros causados por los objetos espaciales residentes que orbitan nuestro planeta. Estos objetos continúan aumentando en número a medida que los satélites son destruidos y los desechos espaciales chocan entre sí, causando fragmentación. Como resultado, se están realizando esfuerzos significativos tanto en el sector público como en el privado para mejorar las capacidades de conciencia del dominio espacial y proteger a los futuros satélites y astronautas de los impactos de estos desechos en órbita. Los enfoques y estándares actuales implementan muy grandes arreglos de radar, telescopios y sistemas de medición láser para detectar y rastrear tales objetos. Estos sistemas son muy costosos, pueden tardar cantidades significativas de tiempo en desarrollarse y aún solo pueden rastrear de manera eficiente los objetivos de desechos de menos de 10 cm de diámetro de manera esporádica. Este trabajo propone un método teórico basado en radar pasivo utilizando iluminadores de oportunidad para detectar desechos espaciales mientras se estima la dirección del movimiento y el Doppler. Mostramos que al utilizar una cadena de procesamiento de señales basada en la técnica de auto-mezcla y filtros digitales, se puede extraer información Doppler y rastrearla continuamente mediante un arreglo de receptores lineales uniforme. Esto se puede lograr mediante un sistema de sensores pasivos, que tiene la ventaja de un menor costo sin la necesidad de emitir señales que restrinjan los problemas de compartición del espectro.
Descripción
Las principales agencias espaciales, como la NASA y la ESA, han informado durante mucho tiempo sobre los crecientes peligros causados por los objetos espaciales residentes que orbitan nuestro planeta. Estos objetos continúan aumentando en número a medida que los satélites son destruidos y los desechos espaciales chocan entre sí, causando fragmentación. Como resultado, se están realizando esfuerzos significativos tanto en el sector público como en el privado para mejorar las capacidades de conciencia del dominio espacial y proteger a los futuros satélites y astronautas de los impactos de estos desechos en órbita. Los enfoques y estándares actuales implementan muy grandes arreglos de radar, telescopios y sistemas de medición láser para detectar y rastrear tales objetos. Estos sistemas son muy costosos, pueden tardar cantidades significativas de tiempo en desarrollarse y aún solo pueden rastrear de manera eficiente los objetivos de desechos de menos de 10 cm de diámetro de manera esporádica. Este trabajo propone un método teórico basado en radar pasivo utilizando iluminadores de oportunidad para detectar desechos espaciales mientras se estima la dirección del movimiento y el Doppler. Mostramos que al utilizar una cadena de procesamiento de señales basada en la técnica de auto-mezcla y filtros digitales, se puede extraer información Doppler y rastrearla continuamente mediante un arreglo de receptores lineales uniforme. Esto se puede lograr mediante un sistema de sensores pasivos, que tiene la ventaja de un menor costo sin la necesidad de emitir señales que restrinjan los problemas de compartición del espectro.