[FPU2019] RADAR biestático pasivo

La organización mundial de meteorología define la corriente superficial de los océanos como una variable esencial del clima. Sin embargo, esta variable no es observada de manera continua desde el espacio por los satélites actuales.
En la actualidad, la estimación de las corrientes marinas desde el espacio se realiza midiendo la topografía marina, ya que ésta está relacionada con dichas corrientes. Sin embargo, sólo es posible medir la componente geostrófica de dichas corrientes, quedando la componente a-geostrófica sin caracterizar. Este hecho es especialmente significativo en las zonas cercanas al ecuador, debido la componente principal de las corrientes es la a-geostrófica.
La importancia de la caracterización las corrientes marinas reside en el hecho de la interacción con la atmósfera y el transporte de calor a escala planetaria, de gran importancia para estudios meteorológicos y climáticos.

En esta tesis se propone investigar acerca de un nuevo método de medida para estimar corrientes superficiales marinas, utilizando señales de TV digital por satélite reflejadas en la superficie del mar. Este es un concepto de RADAR biestático pasivo, en el qual el observable principal es la frecuencia Doppler de la señal reflejada. En este tipo de medidas, la frecuencia Doppler es proporcional a la velocidad de la corriente marina y depende también de la geometría de observación. Así, es posible estimar la dirección e intensidad de dicha corriente a partir de la estimación del Doppler causada por la corriente.

Durante el desarrollo de la tesis será preciso revisar los modelos de scattering biestático existentes, con el fin de mejorarlos y adaptarlos a este nuevo concepto de medida. Es necesario conocer cómo se comporta la señal de TV reflejada a nivel de potencia de la señal, polarización, frecuencia Doppler y tiempo de coherencia.

A partir de los resultados obtenidos, la siguiente tarea consistirá en investigar nuevos métodos de procesado de la señal adecuados para estimar la velocidad y dirección de las corrientes. Para ello se tendrá en cuenta el gran ancho de banda disponible en este tipo de señales (de hasta 2 GHz), la utilización de técnicas de procesado sub-banda y la viabilidad de implementación en arquitecturas digitales de procesado en tiempo real.
Estos algoritmos se validaran mediante simulaciones o bien señales reales adquiridas en experimentos llevados a cabo con prototipos instrumentales.