Il radar a funzionamento sintetico (SAR) funziona utilizzando il movimento della piattaforma radar (come un aereo o un satellite) per simulare elettronicamente una grande apertura dell’antenna. Mentre la piattaforma si muove lungo un percorso, il sistema SAR trasmette a intervalli regolari impulsi radar alla superficie terrestre. Gli echi radar riflessi dalla superficie vengono raccolti dall’antenna e registrati. Elaborando questi echi con tempistiche e informazioni precise sulla fase, il SAR sintetizza un’immagine ad alta risoluzione del terreno sotto la traiettoria di volo.
Maggiore è l’apertura sintetica (determinata dal movimento della piattaforma), maggiore è la risoluzione dell’immagine risultante. Questo metodo consente al SAR di ottenere una risoluzione spaziale fine paragonabile a quella di un’antenna fisicamente più grande.
Il sensore SAR funziona trasmettendo impulsi radar a microonde alla superficie terrestre e ricevendo echi riflessi da oggetti sul terreno o sull’acqua. È costituito da un sistema di antenna, trasmettitore, ricevitore ed elaboratore di segnale.
Il sistema di antenna raccoglie i segnali radar su una larghezza di andana specifica, mentre il trasmettitore genera gli impulsi radar e il ricevitore cattura i segnali riflessi. Il processore di segnale elabora quindi questi segnali per formare immagini SAR applicando algoritmi che correggono il movimento della piattaforma, gli effetti atmosferici e altri fattori che possono influenzare la qualità dell’immagine.
Questa elaborazione prevede la combinazione e la focalizzazione degli echi radar per creare un’immagine coerente con un’elevata risoluzione spaziale.
Il sonar ad apertura sintetica (SAS) funziona in modo simile al SAR ma nell’ambiente sottomarino. SAS utilizza onde acustiche invece di impulsi radar a microonde. Funziona emettendo onde sonore da un sistema sonar trainato o montato su una piattaforma mobile (come una nave o un veicolo sottomarino).
Le onde acustiche viaggiano attraverso l’acqua e si riflettono sugli oggetti sul fondo del mare o nella colonna d’acqua. Il ricevitore sonar raccoglie i segnali riflessi e, elaborando questi segnali con precise informazioni di temporizzazione e fase, SAS sintetizza un’immagine ad alta risoluzione del fondale marino o di oggetti sottomarini.
Questa tecnologia è preziosa in applicazioni marittime come l’esplorazione subacquea, l’archeologia marina e la mappatura dei fondali marini.
Il principio fondamentale del radar ad apertura sintetica (SAR) risiede nel concetto di sintesi dell’apertura. Il SAR ottiene immagini ad alta risoluzione simulando efficacemente una grande apertura dell’antenna utilizzando il movimento della piattaforma radar. Mentre la piattaforma si muove lungo un percorso, il SAR raccoglie gli echi radar da diverse posizioni spaziali sulla superficie terrestre o acquatica.
Elaborando questi echi in modo coerente con tempistiche e informazioni precise sulla fase, il SAR ricostruisce un’immagine dettagliata della scena sotto la traiettoria di volo. Questa capacità consente al SAR di ottenere una risoluzione spaziale precisa e di superare i limiti fisici dei sistemi radar tradizionali con aperture di antenna fisse.
Il radar ad apertura sintetica (SAR) ha un aspetto laterale perché funziona trasmettendo impulsi radar perpendicolari alla direzione di movimento della piattaforma radar.
Mentre la piattaforma si sposta in avanti, gli impulsi radar vengono diretti lateralmente verso il suolo o la superficie dell’acqua in un angolo. Gli echi radar riflessi dalla superficie vengono ricevuti dall’antenna SAR, che è orientata per raccogliere segnali dal lato del percorso della piattaforma. Questo orientamento laterale consente al SAR di coprire un’ampia fascia su ogni passaggio e di ottenere una copertura completa del terreno sottostante, rendendolo adatto per applicazioni che richiedono imaging e monitoraggio di ampie aree.