Técnica de Ray Tracing en 2D para Aplicaciones en Radares

Sobre Horizontes

Autores:Zenón Saavedra (1,3), Ana G. Elias (2,3), Miguel A. Cabrera (1)

(1) Laboratorio de Telecomunicaciones (LTC), Dpto. de Electricidad, Electrónica y Computación,Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología, UNT

(2) Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas, CONICET, Argentina (3) Laboratorio de Física de la Atmósfera, Dpto. de Física, Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología, UNT

IX Jornadas de Ciencia y Tecnología de Facultades de Ingeniería del NOA - 2016

Introducción Radar

Radar Convencional

IX Jornadas de Ciencia y Tecnología de Facultades de Ingeniería del NOA - 2016

Introducción OTH

Radar Sobre Horizonte

IX Jornadas de Ciencia y Tecnología de Facultades de Ingeniería del NOA - 2016

Objetivos

1) Determinar parámetros básicos del radio enlace.

2) Determinar el rango alcanzado.

3) Graficar el camino de propagación de la onda propagación.

4) Implementación en software.

IX Jornadas de Ciencia y Tecnología de Facultades de Ingeniería del NOA - 2016

Metodología

Se divide en dos grandes grupos:

I. Modelo de ionosferaModelo IRI

II. Modelo de propagación ionosferaSupuestos del modeloIonosfera estratificadaley de Snell

IX Jornadas de Ciencia y Tecnología de Facultades de Ingeniería del NOA - 2016

Modelo de Ionosfera

Modelo IRI (Referencia Internacional de la Ionosfera)

Frecuencia critica del plasmaionosferico

Rx

Onda Reflejada

Ionosférico

Onda Incidente

Tx

Fn=

Sondador Ionosferico

Condición de reflexión

IX Jornadas de Ciencia y Tecnología de Facultades de Ingeniería del NOA - 2016

Modelo de Propagación

Ley de Snell

Índice de reflexión

Supuestos del modelo:

• Única reflexión en la ionosfera.• Igual camino del rayo antes y después de la reflexión, la cual ocurre en la

mitad del camino de propagación.• Tierra esférica de radio R (6370 km), y esférica ionosfera. • Modelo parabólico para la distribución de densidad electrónica.• Efectos del campo geomagnético y colisiones despreciables.

IX Jornadas de Ciencia y Tecnología de Facultades de Ingeniería del NOA - 2016

Rango Alcanzado

Diagrama de Flujo

IX Jornadas de Ciencia y Tecnología de Facultades de Ingeniería del NOA - 2016

Camino de PropagaciónDiagrama de Flujo

IX Jornadas de Ciencia y Tecnología de Facultades de Ingeniería del NOA - 2016

Resultados

IX Jornadas de Ciencia y Tecnología de Facultades de Ingeniería del NOA - 2016

Resultados

IX Jornadas de Ciencia y Tecnología de Facultades de Ingeniería del NOA - 2016

Conclusiones

Este trabajo se presentó un modelo simple de RT bidimensional desde un enfoque de laóptica geométrica el cual involucra la teoría de rayos y requiere una serie de parámetrosincluyendo un conocimiento detallado del estado de la ionosfera, para determinar elcamino de propagación de una onda electromagnética en una región de la ionosfera.• Es evidente la importancia de la adecuada determinación de los pares (α, f) para lograr

un determinado rango.• El método de RT utilizando con enfoque desde la óptica geométrica descripto en este

trabajo permite una rápida y simple determinación del máximo alcance del radar enfunción de parámetros dependientes tanto del equipo utilizado como del estado de laionosfera en el momento de realizar el radio enlace.

• Esta técnica de RT utilizada es sensible a las variaciones del estado de la ionosfera,esto se ve reflejado en su dependencia con respecto número de manchas solares.

• El próximo paso para este trabajo es analizar una técnica de RT basado sobre elformalismo Hamiltoniano e incluir múltiples saltos en lugar de uno solo, como asítambién propagación en canales de radio disponibles y con una determina relaciónseñal ruido.

IX Jornadas de Ciencia y Tecnología de Facultades de Ingeniería del NOA - 2016

Fin de la Presentación

¡¡¡Muchas Gracias Por su atención¡¡¡

IX Jornadas de Ciencia y Tecnología de Facultades de Ingeniería del NOA - 2016