Uso de muestreo semicircular para aumentar la altitud de recuperación de viento marino con un scatterómetro UAV de gran altitud
Autores: Nekrasov, Alexey; Khachaturian, Alena; Fidge, Colin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Uso de muestreo semicircular para aumentar la altitud de recuperación de viento marino con un scatterómetro UAV de gran altitud
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Vehículos aéreos no tripulados
Teledetección
Scatterómetro
Recuperación de viento
Altitud
Radar
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Actualmente, los vehículos aéreos no tripulados (VANT) se utilizan ampliamente debido a su bajo costo y flexibilidad. En particular, se utilizan en teledetección como plataformas aéreas para varios instrumentos. Aquí, investigamos la capacidad de un radar de escaneo cónico operado como un scatterómetro montado en un VANT de gran altitud para realizar la recuperación del viento en la superficie del mar basada en una función de modelo geofísico (GMF) apropiada. Aumentar la altitud máxima de aplicabilidad del método de recuperación del viento es un problema importante para los scatterómetros de VANT o de aeronaves tripuladas. Con este propósito, consideramos la posibilidad de aumentar la altitud máxima del método aplicando un esquema semicircular para el muestreo de la sección transversal radarizada normalizada por azimut (NRCS) en lugar de un esquema circular completo de 360 grados. Desarrollamos algoritmos de recuperación del viento para ambos esquemas de muestreo NRCS semicircular y circular y los evaluamos utilizando simulaciones de Monte Carlo. Las simulaciones mostraron que el esquema semicircular para el muestreo NRCS por azimut permite el doble de la altitud máxima para la recuperación del viento en comparación con un esquema circular de 360 grados. Al mismo tiempo, sin embargo, el esquema semicircular requiere aproximadamente tres veces el número de muestras NRCS integradas en cada sector de azimut para proporcionar una precisión equivalente en la recuperación del viento. No obstante, nuestros resultados confirman que el esquema de muestreo NRCS por azimut semicircular es adecuado para la recuperación del viento, y cualquier error en la recuperación del viento se encuentra dentro del rango típico para la recuperación del viento por scatterómetro. Los resultados obtenidos pueden ser utilizados para mejorar los radares existentes de VANT y aeronaves, y para el desarrollo de nuevos sistemas de teledetección.
Descripción
Actualmente, los vehículos aéreos no tripulados (VANT) se utilizan ampliamente debido a su bajo costo y flexibilidad. En particular, se utilizan en teledetección como plataformas aéreas para varios instrumentos. Aquí, investigamos la capacidad de un radar de escaneo cónico operado como un scatterómetro montado en un VANT de gran altitud para realizar la recuperación del viento en la superficie del mar basada en una función de modelo geofísico (GMF) apropiada. Aumentar la altitud máxima de aplicabilidad del método de recuperación del viento es un problema importante para los scatterómetros de VANT o de aeronaves tripuladas. Con este propósito, consideramos la posibilidad de aumentar la altitud máxima del método aplicando un esquema semicircular para el muestreo de la sección transversal radarizada normalizada por azimut (NRCS) en lugar de un esquema circular completo de 360 grados. Desarrollamos algoritmos de recuperación del viento para ambos esquemas de muestreo NRCS semicircular y circular y los evaluamos utilizando simulaciones de Monte Carlo. Las simulaciones mostraron que el esquema semicircular para el muestreo NRCS por azimut permite el doble de la altitud máxima para la recuperación del viento en comparación con un esquema circular de 360 grados. Al mismo tiempo, sin embargo, el esquema semicircular requiere aproximadamente tres veces el número de muestras NRCS integradas en cada sector de azimut para proporcionar una precisión equivalente en la recuperación del viento. No obstante, nuestros resultados confirman que el esquema de muestreo NRCS por azimut semicircular es adecuado para la recuperación del viento, y cualquier error en la recuperación del viento se encuentra dentro del rango típico para la recuperación del viento por scatterómetro. Los resultados obtenidos pueden ser utilizados para mejorar los radares existentes de VANT y aeronaves, y para el desarrollo de nuevos sistemas de teledetección.