Sondeo de hielo con radar HF/VHF desde plataformas aéreas tripuladas y no tripuladas
Autores: Arnold, Emily; Rodriguez-Morales, Fernando; Paden, John; Leuschen, Carl; Keshmiri, Shawn; Yan, Stephen; Ewing, Mark; Hale, Rick; Mahmood, Ali; Blevins, Aaron; Mishra, Akhilesh; Karidi, Teja; Miller, Bailey; Sonntag, John
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2018
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 3
Citaciones: Sin citaciones
El grosor del hielo y la topografía del lecho de los glaciares de salida de rápido flujo son grandes fuentes de incertidumbre para los modelos actuales de la capa de hielo utilizados para predecir las futuras contribuciones al aumento del nivel del mar. Debido a la falta de cobertura y la dificultad en la sondeo e imagen con radares de penetración de hielo, estas regiones permanecen mal restringidas en los modelos. Los aumentos en la dispersión fuera del nadir debido a las superficies altamente agrietadas, la dispersión volumétrica (debido a escombros y/o bolsas de agua líquida) y la atenuación de la señal (debido a hielo más cálido cerca del fondo) son todos impedimentos para detectar ecos del lecho. Se desarrolló un conjunto de radares de alta frecuencia (HF)/muy alta frecuencia (VHF) que operan a 14 MHz y 30-35 MHz en la Universidad de Kansas para sondear hielo templado y glaciares de salida. Hemos desplegado estos radares en un pequeño sistema de aeronaves no tripuladas (UAS) y un DHC-6 Twin Otter. Para ambas instalaciones, el sistema utilizó una antena dipolo orientada en la dirección transversal, proporcionando algunas ventajas de rendimiento sobre otros sondeadores de hielo templado que operan a frecuencias más bajas. En este artículo, describimos los sistemas de plataforma-sensor, las operaciones de campo, las técnicas de procesamiento de datos y los resultados preliminares. También comparamos nuestros resultados con datos de otros radares de sondeo de hielo que operan a frecuencias tanto superiores (Centro de Sensores Remotos de Hielos (CReSIS) Sondeador de Profundidad Coherente Multicanal (MCoRDS)) como inferiores (Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) Explorador de Sondeo de Hielo Cálido (WISE)) a nuestro sistema HF/VHF. Durante las campañas de campo, tanto plataformas no tripuladas como tripuladas volaron líneas de vuelo paralelas y repetidas muy cercanas. Examinamos estos conjuntos de datos para determinar la coherencia de la imagen entre las líneas de vuelo y discutimos la viabilidad de formar aperturas sintéticas 2D utilizando un enfoque de misión como este.
Descripción
El grosor del hielo y la topografía del lecho de los glaciares de salida de rápido flujo son grandes fuentes de incertidumbre para los modelos actuales de la capa de hielo utilizados para predecir las futuras contribuciones al aumento del nivel del mar. Debido a la falta de cobertura y la dificultad en la sondeo e imagen con radares de penetración de hielo, estas regiones permanecen mal restringidas en los modelos. Los aumentos en la dispersión fuera del nadir debido a las superficies altamente agrietadas, la dispersión volumétrica (debido a escombros y/o bolsas de agua líquida) y la atenuación de la señal (debido a hielo más cálido cerca del fondo) son todos impedimentos para detectar ecos del lecho. Se desarrolló un conjunto de radares de alta frecuencia (HF)/muy alta frecuencia (VHF) que operan a 14 MHz y 30-35 MHz en la Universidad de Kansas para sondear hielo templado y glaciares de salida. Hemos desplegado estos radares en un pequeño sistema de aeronaves no tripuladas (UAS) y un DHC-6 Twin Otter. Para ambas instalaciones, el sistema utilizó una antena dipolo orientada en la dirección transversal, proporcionando algunas ventajas de rendimiento sobre otros sondeadores de hielo templado que operan a frecuencias más bajas. En este artículo, describimos los sistemas de plataforma-sensor, las operaciones de campo, las técnicas de procesamiento de datos y los resultados preliminares. También comparamos nuestros resultados con datos de otros radares de sondeo de hielo que operan a frecuencias tanto superiores (Centro de Sensores Remotos de Hielos (CReSIS) Sondeador de Profundidad Coherente Multicanal (MCoRDS)) como inferiores (Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) Explorador de Sondeo de Hielo Cálido (WISE)) a nuestro sistema HF/VHF. Durante las campañas de campo, tanto plataformas no tripuladas como tripuladas volaron líneas de vuelo paralelas y repetidas muy cercanas. Examinamos estos conjuntos de datos para determinar la coherencia de la imagen entre las líneas de vuelo y discutimos la viabilidad de formar aperturas sintéticas 2D utilizando un enfoque de misión como este.