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En profundidad sido necesario utilizar un sistema de posicionamiento preciso que complemente a los anteriores. Esto se debe a que, tal y como se ha mencionado anteriormente, para combinar las medidas coherentemente se ha observado que se requiere una precisión de geo-referenciación de en torno a 2 cm. En concreto, se ha empleado un sistema diferencial de GNSS con corrección de errores, compuesto por un receptor que actúa como estación base (en una posición conocida) y otro como móvil (en el UAV). La estación base estima las correcciones que haría falta realizar a las señales de GNSS recibidas y las envía a la estación móvil. El sistema empleado, denominado RTK (Real Time Kinematic), emplea información de fase de la portadora para conseguir mayor precisión y resuelve las ambigüedades existentes en tiempo real 8. En la figura 2 se representan de forma esquemática los subsistemas que componen el prototipo implementado, mientras que en la figura 3 se muestra una fotografía del prototipo de GPR embarcado en UAV. Métodos de procesado de las medidas Los métodos de procesado de la señal radar permiten obtener imágenes electromagnéticas del área inspeccionada. Se emplean conjuntamente dos tipos de métodos: los de enfoque, que combinan las medidas, y los de eliminación de los ecos radar no deseados o clutter. Para obtener imágenes de alta resolución se toman sucesivas medidas a lo largo de la región de interés (generando una apertura sintética), que se combinan coherentemente. En particular, se ha empleado un algoritmo de SAR basado en sumar coherentemente las medidas del radar ponderadas por un factor de compensación de fase 9. La principal ventaja de emplear este método es que permite que las medidas se tomen en posiciones arbitrariamente distribuidas (siempre y cuando se cumpla el criterio de muestreo de Nyquist). Es decir, a diferencia de otros métodos (como, por ejemplo, Phase-Shift Migration) no es necesario que los puntos de medida estén uniformemente distribuidos. Esta característica hace especialmente adecuado al método SAR para procesar las medidas tomadas con el prototipo. Fig. 4. Fotografía de setup para la validación experimental del GPR y del sistema de posicionamiento con precisión centimétrica basado en RTK. (Fuente: propia). Para poder reconstruir la imagen radar de forma precisa es necesario conocer la composición del suelo. Como se pretende utilizar únicamente el equipamiento de GPR, se ha empleado una técnica sencilla que consiste en estimar la permitividad del suelo enterrando un objeto de referencia a una distancia conocida 10. En la interfaz que separa ambos medios se produce una fuerte reflexión debido a la desadaptación de impedancias, la cual puede llegar a enmascarar los blancos correspondientes a los objetos enterrados. Con el fin de mitigar dicha reflexión, se ha implementado un método de mitigación de clutter. Este método combina el empleo de una ventana temporal (time-gating) con la eliminación de la media de las medidas antes de aplicar el procesado SAR. Para mitigar aún más la reflexión en la interfaz aire suelo, puede aplicarse también un método de proyección en subespacios (basado en la Descomposición en Valores Singulares) a la imagen SAR resultante 11. Validación experimental La validación experimental de los métodos propuestos y del prototipo se ha llevado a cabo en varias etapas. En las primeras etapas se han validado tanto los métodos como los componentes del prototipo, antes de proceder a la construcción del mismo. Posteriormente se han realizado pruebas en vuelo del prototipo para evaluar su capacidad para obtener imágenes SAR de alta resolución. Validación inicial de la carga útil del UAV Se ha realizado una validación inicial del funcionamiento de la carga útil del prototipo diseñado (subsistema radar y de posicionamiento RTK), aplicando los métodos de procesado implementados a las medidas realizadas. Se ha empleado un sistema de medida manual (consistente en unos caballetes de madera y dos tubos de PVC, sobre los que se desliza el radar) en una playa de arena (playa de Rodiles, en Asturias), el cual se muestra en la figura  4. Para geo-referenciar las medidas se han utilizado las coordenadas obtenidas del subsistema de control del UAV (que proceden del RTK). Es decir, se ha validado el correcto funcionamiento de la carga útil que incorporaría el UAV, teniendo en cuenta, por tanto, los posibles errores de posicionamiento. Boletín de Observación Tecnológica en Defensa n.º 57. Segundo trimestre 2018 17


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