| Tema |
Subtema |
| Tema 1. Introdución aos Sensores Navais |
1.1 Introdución. Conceptos básicos de sensores navais.
1.2 Sensores e perturbadores
1.3 Definición e clasificación dos sensores
1.4 Características técnicas e operativas dun sensor
1.5 Sensores electromagnéticos
1.5.1. Sensores magnéticos
1.5.2. Sensores de microondas/RF
1.5.3. Sensores en bandas milimétricas
1.5.4. Sensores optoelectrónicos
1.5.5. Complementariedade de sensores
1.6 Sensores acústicos
1.7 Sensores inerciais |
| Tema 2. Radares pulsados |
2.1 Introdución ao radar
2.2 Clasificación dos sistemas radar
2.3 Funcionamento dun radar pulsado
2.4 Distancia ao branco
2.5 Distancia mínima de detección
2.6 Período de repetición de pulsos
2.7 Ambigüidade en distancia
2.8 Distancia máxima ao horizonte
2.9 Resolución en distancia
2.10 Resolución angular
2.11 Tempo de observación
2.12 Ciclo de traballo, potencia e enerxía
2.13 Sección Radar (RCS)
2.14 Ecuación radar simplificada
2.15 Alcance máximo dun radar pulsado
2.16 Procesado básico radar
2.17 Diagrama de bloques dun radar pulsado
2.18 Fontes de ruído dun sistema radar
2.19 Relación sinal a ruído e probabilidade de detección
2.20 Integración de pulsos
2.21 Ecuación radar completa
2.22 Fluctuación de brancos
2.23 Velocidade máxima non ambigua |
| Tema 3. Radares de onda continua |
3.1 Introdución:
3.1.1 Efecto Doppler.
3.1.2 Diferencias fundamentais entre un radar pulsado e un radar de onda continua.
3.2 Radares de onda continua e frecuencia modulada.
3.2.1 Con modulación en dente de serra (CHIRP).
3.2.2 Con modulación triangular.
3.3 Ecuación de alcance radar para sistemas de onda continua.
3.4 Vantaxes e limitacións dos radares de onda continua. |
| Tema 4. Procesado de sinal |
4.1 Concepto de clutter
4.2 Procesado MTI
4.3 Cancelación en tempo
4.4 Cancelación en frecuencia
4.5 Velocidade cega
4.6 Calidade do procesado MTI
4.7 Procesado CFAR
4.8 Filtros STC e FTC
4.9 Técnicas de compresión de pulsos
4.9.1 Xeración de forma de onda
4.9.2 Compresión con pulso LFM
4.9.3 Códigos Barker
4.9.4 Códigos Fran
4.9.5 Códigos Costas |
| Tema 5. Sensores optoelectrónicos |
5.1 Espectro óptico.
5.2 Sensores IR medio (térmicos).
5.3 Sensores IR próximo (visión nocturna, comunicacións IR).
5.4 Sensores noutras bandas do espectro óptico (UV, visible,...)
5.5 Emisores optoelectrónicos: Láser vs. LED.
5.6 Sensores optoelectrónicos: Fotodetectores.
5.7 Outros sensores e aplicacións: telémetros láser, luxómetros, LIDAR, etc. |
| Tema 6. Sensores acústicos e sistemas sonar |
6.1 Introdución e motivación.
6.2 Parámetros acústicos
6.3 Target Strength
6.4 Ecuación do soar activo
6.5 Propagación acústica submarina.
6.6 Ruído e cavitación.
6.7 Ecuación do soar pasivo
6.8 Sistemas soar activos e pasivos. |
| Tema 7. Radares de propósito específico |
7.1 Radares multifunción.
7.2 Radar secundario (IFF).
7.3 Radar de baixa probabilidade de interceptación (LPI).
7.4 Radar de apertura sintética (SAR). |
| Práctica 1: Introdución aos sistemas de teledetección e sistemas radar |
Esta práctica ten como obxectivo a familiarización do alumno cos conceptos básicos de todo sistema de teledetección. Mediante o uso de exemplos e scripts en Matlab, procederase a ilustrar conceptos como a resposta en tempo dun branco conformado por diferentes dispersores, a súa reflectividade coa distancia, a relación entre a resolución dun sistema, a sensibilidade e a probabilidade de detección, así como a resposta en frecuencia dun branco e a súa relación coas técnicas de espectro ensanchado.
Os alumnos poderán comprobar como determinadas técnicas comúns (integración de pulsos) contribúen de forma efectiva a aumentar a probabilidade de detección. |
| Práctica 2: Sistemas radar de onda pulsada (PW) |
O obxectivo fundamental desta práctica é que o alumno comprenda as diferenzas de funcionamento entre un sistema pulsado e un de onda continua, así como as súas diferentes aplicacións e as limitacións de cada un deles.
Dada a imposibilidade de dispor de múltiples radares de onda pulsada para grupos reducidos de alumnos, utilizaranse simuladores desenvolvidos en Matlab que mostran o funcionamento de ambos os sistemas en diferentes casos de estudo. Tendo en conta que os principios básicos dos sistemas pulsados son similares para radar, sonar e lidar, os alumnos adquiren soltura no manexo dun sistema de teledetección xenérico, grazas á flexibilidade dos simuladores para a localización de brancos en situacións de interese.
Introducirase igualmente o concepto de Sección Equivalente Radar (RCS) explicado en clases de teoría. Simularase a resposta radar de diferentes xeometrías e tipos de brancos en función da súa RCS. Analizaranse as técnicas básicas de invisibilidade ou técnicas stealth. |
| Práctica 3: Montaxe e análise dun radar de onda continua (CW) para detección de movemento |
Esta práctica ten como obxectivo que o alumno comprenda en profundidade o funcionamento e arquitectura dun radar de onda continua.
Para iso, traballarase cun radar CW sinxelo, que permitirá analizar o funcionamento Doppler dun radar, así como os diferentes tipos de modulación empregados. Mediante a realización de exemplos con diferentes brancos, o alumno poderá comprobar os diferentes parámetros destes sistemas e comparalos cos equivalentes nun sistema de onda pulsada, extraendo as súas propias conclusións. |
| Práctica 4: Procesado de sinal radar |
Esta práctica ten como obxectivo que o alumno comprenda as principais técnicas de procesado do sinal radar, aplicables igualmente a outros sistemas de teledetección, como sistemas sonar ou lidar, entre as que se contan: compresión de pulsos en frecuencia e en fase, técnicas de filtrado anti-clutter ou sistemas MTI, PRF staggering, ...
Mediante a utilización de diferentes scripts en Matlab, o alumno poderá visualizar os efectos de cada unha das técnicas empregadas nestes sistemas, así como reforzar os conceptos fundamentais relacionados cos mesmos (resolución en distancia, banco de filtros Doppler, ...). |
| Práctica 5: Dispositivos optoelectrónicos |
Esta práctica ten como obxectivo que o alumno se familiarice cos diferentes sensores optoelectrónicos existentes, así como coas particularidades do espectro óptico.
Para iso, disporase no laboratorio de diferentes dispositivos optoelectrónicos que o alumno deberá aprender a operar baixo diferentes circunstancias.
Entre outros, disporase de: Cámaras termográficas, visores de visión nocturna, telémetros LÁSER, ...
Mediante o manexo dos mesmos, o alumno deberá adquirir a capacidade de diferenciar as características e limitacións de cada un destes sistemas. |
| Práctica 6: Propagación acústica |
Esta práctica ten como obxectivo que o alumno visualice os mecanismos de propagación anómala que se dan no uso de sistemas de detección SONAR a longa distancia.
Para a realización desta práctica o alumno contará cun simulador de propagación acústica, que ilustrará o comportamento das ondas sonoras en dominios multicapa.
O alumno analizará o comportamento dos sistemas en diferentes condicións (augas cálidas e augas frías) e as oportunidades que ditas condicións confiren aos submarinos para permanecer indetectados. O alumno simulará o funcionamento de varios tipos de sistemas SONAR (casco e remolcados) entendendo as vantaxes e limitacións de cada sistema. |
| Práctica 7: Ecosondas |
Esta práctica ten como obxectivo ilustrar o funcionamento das sondas ultrasónicas de profundidade (ecosondas) e os fenómenos físicos involucrados.
Para a realización desta práctica o alumno contará cun modelo a escala dunha sonda de profundidade baseada en ultrasóns, composto de: un sistema de ultrasóns, un tanque de auga de 50 litros, diferentes elementos (area e rocas) simulando o fondo mariño, modelos a escala de diferentes brancos e un computador no que se visualizarán os datos procedentes da sonda.
Con este sistema soar a baixa escala, o alumno aprenderá a operación deste tipo de equipos, así como a interpretación dos resultados proporcionados polo mesmo. O alumno analizará as limitacións do sistema, así como varios artefactos debido aos mecanismos de propagación acústica. O alumno xeneralizará os resultados observados a un sistema real, analizando os potenciais problemas (ou vantaxes) que poderían xurdir. |
