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SATÉLITES GEODÉSCOSY DE TELEDETECCIÓN
Por Luis PUEYO PANDURO
SATÉLITES GEODÉSICOS
Introducción
La Geodesia es una ciencia y como tal parece lógico asociar la designación
de satélites geodésicos a una actividad espacial científica y civil. La
situación real es un poco distinta por el interés militar. Sin entrar en detalles
de definición de la Geodesia, es bien conocido que tiene dos objetivos
claros que permiten identificar dos vertientes, la Geodesia geométrica, cuya
finalidad es la determinación de la conf iguracióñ y dimensiones de !a Tierra,
y la Geodesia dinámica, cuya finalidad es la determinación del campo
gravitatorio terrestre.
Es fácil reconocer el interés militar de estos conocimientos, esenciales para
a operación de los misiles estratégicos, en consecuencia hay satélites
geodésicos civiles, y de la defensa. La aplicación militar se considera
especialmente en el apartado «Intereses para la Defensa».
No se consideran los métodos geodésicos tradicionales, sino los propios de
la Geodesia espacial, que utiliza una herramienta nueva, el satélite, para
mejorar la precisión de las medidas geodésicas, sin las limitaciones que
implican las medidas terrestres.
Un satélite a una altitud suficiente puede verse simultáneamente desde
varias referencias geodésicas, lo que permite medir con precisión las
distancias y mejorar el método tradicional de la triangulación.
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La Geodesia dinámica se beneficia considerablemente del satélite. La órbita
de un satélite depende de las fuerzas que actúan sobre él y, recíprocamente,
a partir del conocimiento de la órbita, se puede obtener la resultante de las
fuerzas que actúan sobre el satélite, entre las cuales es preponderante la
fuerza gravitatoria.
Las dos fuerzas principales que actúan sobra el satélite, a una altitud del
orden de 1 .000 km, son la fuerza gravitatoria terrestre y la resistencia
atmosférica. Otras fuerzas menores que causan perturbaciones de la órbita
son las atracciones lunar y solar, que se pueden calcular, y otras como la
presión de radiación solar y las fuerzas electrostáticas y electromagnéticas
debidas a la interacción de los campos eléctrico y magnético terrestres con
el satélite, que tiene unas propiedades magnéticas y una carga eléctrica
acumulada. Estas fuerzas se pueden evaluar sin necesidad de un
conocimiento preciso de la órbita.
Los efectos de las dos fuerzas principales se pueden separar considerando
que:
— La fuerza gravitatoria terrestre es conservativa (deriva de un potencial) y
la fuerza de resistencia atmosférica es disipativa.
— La fuerza gravitatoria depende de la masa y de la distribución de una
masa del satélite y no depende de la Geometría superficial, mientras que
la fuerza de resistencia atmosférica depende de la configuración del
satélite.
Estas consideraciones permiten determinar el campo gravitatorio terrestre a
partir de datós de la órbita. Evidentemente, es necesario que la altitud del
satélite sea la suficiente para que la resistencia atmosférica sea suficiente
mente débil para que no altere la órbita en varias revoluciones (del orden de
1 .000 km para un satélite de 1 m de diámetro y 1 0 kg de masa). Para obtener
valores precisos se requiere un conocimiento de la órbita del satélite
respecto al geoide con muy alta precisión.
En el punto siguiente se consideran los procedimientos y dispositivos
empleados para este fin.
Procedimientos y dispositivos empleados
Los datos obtenidos con los satélites geodésicos se basan en las medidas
de distancia entre el satélite y puntos fijos en tierra en un instante dado, o en
medidas que permitan obtener estas distancias, según las dos vertientes
posibles, conociendo la situación precisa del satélite se sitúan puntos en
tierra mediante observaciones del satélite desde dichos puntos.
— 70 —
Los procedimientos y dispositivos utilizados han sido muy diversos y han
evolucionado con la finalidad de mejorar la precisión de los resultados. En
todo caso se requiere que por procedimientos pasivos o activos se pueda
detectar el satélite, a este fin se puede utilizar como reflector de una
iluminación natural o provocada, o como fuente de emisión. Los métodos
empleados son los siguientes:
Fotografía
Consiste en la fotografía de la órbita del satélite, iluminado por el Sol,
mediante cámaras equipadas con un obturador que se abre y se cierra
según una consecuencia determinada, de modo que la órbita queda
/ representada por trazas sobre el fondo de estrellas.
En la práctica se utiliza un obturador giratorio delante del objetivo de la
cámara.
Instalando cámaras de este tipo en diversos puntos.de referencia, de
posición conocida, y en un punto cuyas coordenadas se trata de determinar,
éstas se pueden obtener a partir de fotografías simultáneas. En realidad, no
es necesaria la simultaneidad, que es difícil de conseguir en la práctica
porque se requeriría un sincronismo perfecto, pero si es necesario conocer
con precisión los instantes de apertura y cierre del obturador y en
consecuencia disponer de referencias de tiempo de un reloj electrónico o
ató mico.
Destellos
La detección por luminosidad del satélite se puede obtener por emisión
luminosa producida en éste. A este fin, el satélite está equipado con
lámparas que emiten una secuencia de destellos, mandada desde tierra.
La medida del tiempo de transmisión permite determinar la distancia entre
las estimaciones receptoras y el satélite.
Efecto Doppler
La utilización de una fuente de emisión radioeléctrica en el satélite permite
determinar los parámetros orbitales, utilizando el efecto Doppler en la señal
recibida en una estación de posición conocida.
Recíprocamente, a partir del efecto Doppler de la señal recibida en una
estación, emitida con muy alta estabilidad de frecuencia por un satálite, cuya
posición se conoce en función del tiempo, se puede determinar la posición
de la estación.
— 71 —
En ambos casos se requieren sólo medidas de frecuencia que se pueden
hacer con alta precisión, y en todo momento mientras el satélite es visible
desde la estación (se entiende visibilidad radioeléctrica, se trata de una
operación todo tiempo).
La ecuaciór básica que relaciona la posición de la estación 7(t) vector de
posición con origen en el centro de la Tierra y del satélite (t), vector de
posición con el mismo origen con el efecto Doppler, f, es:
= — 12 -- 1 7 (t) —7(t)
c dt
Siendo: f0 la frecuencia transmitida y cIa velocidad de la luz.
Esta relación permite:
— Determinar F (t), conociendo 7(t) y zf (medida).
— Determinar 7(t), conociendo i (t) y f (medida).
En la práctica se requiere introducir correcciones por efectos en la
transmisión, principalmente las debidas a la refracción en la troposfera y en
la ionosfera y, por supuesto, realizar numerosas medidas para optimizar la
precisión del resultado.
Cronológicamente, con los primeros satélites utilizados sistemáticamente,
los del Sistema TRANSIT de navegación, se han empleado los dos procesos,
el directo de determinación de órbita y el inverso de determinación de
posición de estación, fija (Geodesia) y móvil (Navegación).
A continuación se expone una breve descripción de la operación del
sistema.
El satélite Transit se inyecta en una órbita aproximadamente circular a
unos 900 km de altitud.
— El satélite emite una señal radioeléctrica que se recibe en varias
estaciones de tierra cuya posición es conocida con precisión.
— Estas estaciones determinan los datos de efecto Doppler, los digitalizan
y los transmiten a un centro de cálculo.
— El centro de cálculo determina los parámetros orbitales y los transmite a
una estación de inyección (de datos).
— La estación de inyección almacena los datos orbitales hasta que el
satélite está en su zona de cobertura, entonces transmite los datos
orbitales al satélite que los almacena en su memoria.,
— El satélite transmite sus datos orbitales con una secuencia lenta (por
ejemplo, cada minuto).
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—La estación, fija o móvil, cuya posición se trata de determinar, recibe
estos datos y mide el efecto Doppler comparando la frecuencia de la
señal recibida con la de un oscilador local de alta precisión. La operación
es pasiva, como se requiere para la navegación militar.
— El proceso se repite en cada órbita inyectando en el satélite los nuevos
parámetros orbitales.
El cálculo en la estación permite determinar su posición respecto al satélite
(cuya posición es conocida en cada instante por sus parámetros orbitales)
y en consecuencia respecto al ¿entro de la Tierra.
Láser
Este procedimiento se basa en la medida precisa del tiempo de propagación
de un impulso láser emitido en tierra y reflejado en un retroref lector a bordo
del satélite. Se requiere un conocimiento preciso de las coordenadas
geodésicas del emisor. Con varias observaciones del satélite en diversas
posiciones se obtienen los parámetros orbitales.
Hay numerosas estaciones láser con precisiones de medida entre 3 cm y
1 m, en particular, en España hay una en San Fernando con precisión de
medida de 1 m, lnterkosmos dispone de un conjunto de 1 2 estaciones con
precisiones entre 0,6 m y 1 ,5 m.
Este procedimiento se ha utilizado para medir la distancia entre la Tierra y la
Luna, en las misiones Apolo 11, 1 4 y 1 5 se han depositado retroref lectores
en la superficie lunar (Lunar Laser Retroreflector Experiment) y también lo
han hecho las naves automáticas soviéticas Luna 1 7 y 21.
Altímetro radar
Este procedimiento se utiliza para determinar la topografía del mar. Consiste
en el envío de un impulso radioeléctrico desde el satélite en la dirección de
la vertical y en la medida del tiempo de recepción del eco reflejado por la
superficie marina. A partir del conocimiento del tiempo, sabiendo que la
transmisión se hace a la velocidad de la luz, se determina la altura del
satélite sobre la superficie reflectora.
Esta operación sería simple si la superficie marina fuera estacionaria, pero
evidentemente la existencia de olas complica el proceso de interpretación.
En consecuencia es necesario combinar esta operación con otra que
permita determinar la altura de las olas a fin de obtener entre ambas
medidas el nivel medio del geoide marino, que presenta montes y valles, que
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se pueden correlacionar con el campo gravitatorio local y con el efecto de
atracción lunar.
Para este fin se utiliza también instrumentación de microondas, el disersó
metro de microondas, basado en la reflexión múltiple debida a la rugosidad
que presenta la superficie del mar con el oleaje.
Satélites
Aunque se han utilizado numerosos satélites dedicados exclusivamente a
Geodesia, los satélites dedicados a la Geodinámica o en general a la
Geofísica tienen también aplicación a la Geodesia y en particular los
satélites de navegación también se pueden utilizar con fines geodésicos. El
Sistema de navegación americano TRANIST se ha utilizado con este fin,
mediante medidas basadas en el efecto Doppler en la transmisión desde el
satélite al receptor en la superficie terrestre, y también con este fin se puede
utilizar el Sistema más avanzado GPS.
Se hace notar •que hay diferencias operativas entre la Navegación y la
Geodesia. La Navegación requiere el conocimiento de la posición respecto
al punto de partida y al de llegada en tiempo real, mientras la Geodesia
requiere la información de posición respecto a puntos conocidos de un
sistema de referencia, con mayor precisión pero sin el requerimiento del
tiempo real.
Precisamente las primeras aplicaciones de Geodesia espacial se han
realizado con los satélites del Sistema de navegación TRANSIT, Transit 1 B
(1960) hasta Transit 5B (1 963), los posteriores del sistema se han empleado
sóló para navegación.
Entre los satélites mencionados, se puso en órbita el satélite Echo 1(1960),
reflector pasivo de telecomunicaciones constituido por un globo metalizado
de 30 m de diámetro que, iluminado por el Sol, fue una magnífica referencia
visible, como una estrella de magnitud 2, que constituyó un excelente medio
de aplicación del método de cámaras para la triangulación. Esta experiencia
se continuó en el satélite Echo 2, aún mayor (41 m de diámetro), inyectado
en órbita en el año 1 964.
Antes de este lanzamiento se puso en órbita el primer satélite dedicado a
Geodesia, el Anna 1 B.
Este satélite era demasiado pequeño (161 kg) para que pudiera ser visible
por la reflexión de la luz solar, por lo que utilizó un sistema de destellos
producidos por 4 lámparás de xenon que operaban por telemando.
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Se obtenían así series de 5 destellos, la alimentación se conseguía con una
batería que se cargaba mediante células solares, pero la capacidad era muy
reducida y no se podrían obtener más de 20 iluminaciones al día en valor
medio, dependiendo del consumo, y en consecuencia no programables.
El primer programa geodésico, exclusivo de la Defensa (que ya había
participado en el satélite Anna) ha sido el SECOR (Sequentian Collation
Range) del Ejército americano, basado en el empleo de satélites radioeléc
tricos muy pequeños (20 kg) equipados con un repetidor. Las órbitas han
sido muy variables, aproximadamente entre unos 950 km y 3.600 km de
altitud.
La operación del sistema se basaba en la utilización de 3 estaciones en
posición conocida que constituían el triángulo de referencia. Las observa
ciones simultáneas del satélite cuando estaba alto sobre el horizonte desde
estas estaciones y desde una cuarta estación de coordenadas desconocidas,
permitía obtener estas coordenadas sin necesidad de conocer la órbita del
satélite.
Cuando la visibilidad no era posible desde las 4 estaciones se utilizaba el
método orbital. A partir de las observaciones desde el triángulo de referencia
se obtenían los parámetros orbitales. Conociendo la órbita la cuarta estación
se podría situar a partir de las observaciones del satélite en las siguientes
órbitas, es decir utilizando el satélite como si fuera de navegación.
Este procedimiento se ha utilizado ampliamente en los Estados Unidos con
los satélites Secor.
El equipo de tierra comprendía el emisor de radiofrecuencia, el receptor de
las señales del satélite y el registrador de estas señales y de las de un reloj
electrónico.
El ritmo de operación era muy rápido, en los 6 minutos en que podía
interrograrse el satélité en cada paso (en órbita baja) se podían hacer unas
30.000 medidas.
El Programa se terminó con el Secor 13 en el año 1969, si bien el año
siguiente se puso en órbita un satélite similar que se designó Topo 1.
• Antes de terminar el Programa SECOR en los Estados Unidos se inició otro
Programa, el GEOS, con satélites de mayores dimensiones (175 kg),
desarrollados por la Universidad John Hopkins para la Marina.
El primer satélite Geos 1 se puso en órbita en el año 1965.
En estos satélites se han utilizado los métodos de medida de Geodesia,
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Dopper y Láser, lo que ha permitido comparar estas técnicas. La técnica de
láser ya se había utilizado experimentalmente en los satélites Explorer 22
y 27..
Este Programa se ha continuado con los satélites Geos 2 y Geos 3, este
último equipado con un altímetro radar para la determinación de la
topografía marina, con una precisión de medida en distancia de 70 mm
desde 1 .000 km. Con este satélite se ha podido determinar el nivel medio de
la superficie marina y en consecuencia el campo gravitatorio del geoide en
las zonas cubiertas por océanos y mares.
Este tipo de medidas se superaría con el satélite Seasat 1, también
equipado con altímetro radar, con una precisión de medida de distancia
de 2Ó mm.
En Francia, país con gran tradición en Geodesia, se iniciaron las actividades
de geodesia con medidas efectuadas con el satélite Echo 1 para enlazar las
redes geodésicas europea y africana.
El primer satélite francés, Diapason, se inyectó eh órbita en 1 966. En este
satélite se utilizó la técnica radiogeodésica, un cuarzo a bordo del satélite,
mantenido en una cápsula a temperaturaconstante mediante un termostato
de alta precisión, controlaba dos emisores ultraestables que operaban a
frecuencias de 149, 370, 970 y 399, 920 MHz.
El Programa se ha continuado con los satélites Diademe 1 y 2, inyectados en
órbita en 1967 utilizando la técnica láser. El satélite Diademe era el mismo
satélite Diapason en el que se habián instalado 144 reflectores láser.
El siguiente satélite, Starlette (1975), se basaba en el mismo principio,
estaba constituido por una esfera densa cubierta con reflectores.
Desde el principio del acceso al Espacio se verificó la existencia de
irregularidades del Globo terrestre y en consecuencia del potencial
gravitatorio que producían perturbaciones de las órbitas de los satélites, que
ya se pusieron en evidencia con los satélites Sputnik 2 y Vanguard 1
Con estos satélites ya se pudieron obtener los primeros datos precisos del
potencial gravitatorio y del achatamiento de la Tierra (1/298, 35, en lugar del
valor estimado hasta entonces en 1/297). También se pudo comprobar que
el achatamiento es mayor en el hemisferio Sur que en el Norte, lo que se ha
expresado vulgarmente diciendo que (<la Tierra tiene forma de pera», así
como la existencia en la superficie marina de montes y valles como
consecuencia de las anomalías gravitatorias.
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Estos resultados se confirmaron con mayor précisión en las medidas con los.
satélites Pageos 1 (Passive Geodetic Earth Orbit Satellite) (1966), satélite
globo de 30,5 m de diámetro en órbita inicial a 4.200 km de altitud 87 grados
de inclinación y Geos 2 (1968).
Se menciona también el satélite francés Castor, equipado con un acelerómetro
Cactus, basado en una esfera de rodio-platino suspendida electrostáticamente
por 3 electrodos, que entre los años 1 975 y 1 979 midió con alta precisión las
perturbaciones debidas al potencial terrestre, a la resistencia atmosférica y
a la presión de radiación solar.
Otro satélite, el Lageos 1 (1976), basado en el mismo principio que el
Starlette, aunque mucho mayor y más pesado se ha inyectado en una órbita
a 5.900 km de altitud en la que permanecerá millones de años. En el año
1 987 se ha lanzado un segundo Lagéos. Estos satélites y los satélites Geos
son la principal fuente de datos geodésicos en la actualidad, tanto para la
geodesia geométrica como para la obtención de datos geodinámiáos.
En 1 985 la Marina americana inyectó en órbita el satélite Geosat (Geodetic’
and Geophysical Satellite), equipado con un altímetro radar para la
obtención de datos de topografía marina y para mejorar el modelo del campoS
gravitatorio terrestre.
La técnica de altimetría radar ya se había utilizado en otros satélites y en
particular en el satélite de Teledetección oceanográfico Seasa 1, también
equipado con reflectores láser. Aunque los datos aportados por este satélite
han sido excelentes, su existeñcia se ha limitado a 3 meses.
La identificación de satélites que han permitido la obtención de datos
geodésicos ha conducido a considerar un colectivo más amplio, que el de
los satélites de Geodesia y ha hecho aparecer satélites de Geodinámica y
en genera,l de Geofísica, así como los satélites de Navegación. Este grupo
se puede ampliar aún más porque los satélites de Teledetección que iniciaron
sus actividades con sensores en el visible y en el infrarrojo (que si bien no
han tenido valor para la Geodesia si lo han tenido para la Cártografía de los
países del Tercer Mundo muy deficientes en este aspecto), han ampliado su
observación al campo de las microondas y de los sensores activos y
específicamente a la utilización de la altimetría radar.
El altímetro radar ha sido una herramienta muy valiosa para el’, estudio del
geoide cubierto pór el agua porque permite obtener la distancia vertical
entre la superficie mrina y el satélite con una precisión de milímetros y en
consecuencia estudiar la Topografía marina y el campo gravitatorio con la
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ventaja, respecto a otros procedimientos utilizados en la Geodesia espacial,
dé que elradar es un sistema todo tiempo.
Los satélites Geos 3, Seasat 1 y Geosat han utilizado esta instrumentación
y han suministrado datos muy precisos, en particular han permitido obtener
una representación del campo gravitatorio de alta resolución, hasta el
Armónico 36.
Por último se mencionan, dos satélites que se inyectarán en órbita
próximamente, el satélite Topex de la NASA dedicado a la Topografía marina
con altímetro radar, en el que se instalará también un altímetro francés
experimental que utiliza una tecnología nueva (Poseidon) y el satélite Ers 1,
primer satélite de Teledetección de ESA, que también llevará un altímetro
radar, con la considerable ventaja sobre Seasat 1 de que podrá realizar
medidas topográficas sobre hielo, con una precisión de 10 mm.
Aplicaciones
Como se ha expuesto en el punto anterior, aunque se puede mencionar que
ha existido una primera generación de satélites dedicados a la Geodesia,
posteriormente los datos geodésicos se han obtenido en general de satélites
de aplicaciones más amplias en el campo de la Geofísica, especialmente de
la Geodinámia, que estudia los movimientos de la Tierra y en particular el
desplazamiento de las placas o actividad tectónica y recientemente de
Teledetección con la aplicación de la Topografía marina.
Todos los datos para unas y otras aplicaciones están dirigidos al
conocimiento de la Tierra en numerosos aspectos, por lo que al relacionar
las aplicaciones de la Geodesia espacial és coherente incluir algunas
asociadas que son objeto de determinaciones simultáneas con los mismos
satélites.
A continuación se relacionan las aplicaciones más importantes:
— Determinación de la configuración y dimensiones de la Tierra.
— Establecimiento de redes geodésicas. Enlace geodésico entre conti
nentes.
— Determinación del potencial gravitatorio terrestre.
— Determinación de desplazamientos de placas y de desplazamientos de
los continentes.
— Determinación de la orientación de la Tierra respecto a un sistema
inercial. Movimiento del eje polar de la Tierra, determinación de los
modelos de precisión y mutación.
— Topografía del nivel del mar.
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Interés para la Defensa
La Geodesia tiene un interés excepcional para la Defensa, que tradicional
mente ha utilizado los datos geodésicos para situar con precisión los
objetivos militares, para aplicaciones específicas como el bombardeo áereo
o para la artillería de largo alcance, para lo que ha sido suficiente la
Geodesia geométrica.
La aparición en el arsenal militar de los Misiles Estratégicos de Alcance
Intercontinental (ICBM), o de Alcance Medio Lanzados desde Submarino
(SLBM) ha realzado el interés de la Geodesia, en toda su amplitud, como una
ciencia de aplicación directa y esencial para la operación de estos misiles.
Considerando que estos misiles atacan blancos fijos, que utilizan un sistema
de guiado inercial y que se requiere una alta, precisión de entrega (que ha
evolucionado al mismo tiempo que los sistemas de guiado y que las ojivas:
RV, MRV, MIRV, MARV, AMARV), el análisis del modo de operación pone de
manifiesto la importancia de los datos geodésicos.
La trayectoria del misil se compone de tres partes bien diferenciadas:
Primera. Trayectoria hasta la inyección de la ojiva nuclear o del elemento
(bus) soporte de ojivas nucleares (Sistemas MIRV, MARV y AMARV).
Esta parte de la trayectoria se compone de los segmentos recorridos
durante las fases propulsadas y de los que, eventualmente, se recorran sin’
propulsión entre las fases de propulsión. Se trata de una parte de la
trayectoria guiada con un sistema de guiado inercial.
El sistema de inercia obtiene los datos de navegación basados en la doble
integración de la ecuación, en ejes ¡nerciales.
R
Siendo: Á la aceleración vectorial del empuje, medida a bordo con
acelerómetros, tres acelerómetros según 3 ejes ortogonales cuyas orienta
ciones respecto a los ejes ¡nerciales se obtienen mediante una referencia de
actitud,plataforma inercial o sistema de ejes referidos al vehículo (Sistema
strap-down) y la aceleración gravitatoria calcLada mediante un computador
a bordo, alimentado con los datos de posición R, longitud, latitud y distancia
al centro de la Tierra) obtenidos del bucle de navegación y utilizando un
modelé matemático para basado en los mejores datos suministrados por
la Geodesia dinámica.
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La integración de la ecuación requiere, además de un conocimiento preciso
del tiempo, el conocimiento preciso de las condiciones iniciales, R0 y R0, es
decir datos típicosgeodésicos, que comprenden datos geométricos(R0) e
incluso de la velocidad de rotación dé aTierra que entra en R0.
A partir de los datos de navegación y utilizando las ecuaciones de guiado,
que implican el conocimiento preciso de RT, posición del blanco, conocida
con precisión geodésica (dato sumimstrado por la Geodesia geométrica) se
obtiene la velocidad requerida VR (R, t), a cuyo fin es necesrio conocer la
trayectoria orbital o balística generada por la interrupción de la combus
tión en cada punto del espacio (R, t), y como se trata de una trayectoria
regida por la atracción gravitatoria se requiere un conocimiento preciso del
poteñcial gravitatorio (Geodesia dinámica) para el cálculo de la velocidad
requerida.
A partir de VR se genera la señal de error: VG VR — , siendo V la velocidad
del misil obtenida por el sistema de navegación inercial. Utilizando las leyes
de dirección., alimentadas por VG, se aplican las órdenes de cambio de
actitud hasta que se anula VG, instante en el que se corta la combustión y
se inicia la trayectoria balística.
Segunda. Trayectoria balística. Esta parte de la trayectoria, que es la más
extensa, es una trayectoria orbital, regida esencialmente por la atracción
terrestre y afectada por perturbaciones debidas a la atmósfera residual, a la
presión de radiación solar, a la atracción lunar y solar, etc.
En las primeras generaciones de misiles estratégicos,. con sistemas de
inercia poco precisos, la trayectoria era balística pura, de modo que los
errores de inyección se propagan en el resto de la trayectoria, de manera que
la precisión de entrega era reducida, lo que conducía a una doctrina de
empleo basado en objetivos de gran extensión y en ojivas nucleares de muy
alta potencia (hasta 24 megatones). Fue la época del equilibrio del terror. La
evolución hacia Sistemas más sofisticados (MIRV) y Sistemas de guiado
inercial más precisos ha conducido a una situación diferente. El soporte
(bus) de ojivas MIRV, que desprende las ojivas sobre los diversos objetivos,
es un lemento equipado cón un sistema de guiado inercial y con un sistema
de propulsión de empuje reducido, que permite la corrección de trayectoria
y determina los ihstntes de desprendimiento de las ojivas. Para estas
operaciones se réquiere el conocimiento preciso de datos geodésicos,
geométricos y dinámicos.
Tercera. Trayectoria de reentrada. Esta parte final de la trayectoria, a
través de la atmósfera, en la que las ojivas están sometidas a las severas
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solicitaciones de deceleración y térmicas se produce una acción de la
atmósfera que afecta a la trayectoria. La predicción de este efecto se basa
en el mejór conocimiento del efecto del proceso de reentrada y en un
modelo atmosférico. Siendo la atmósfera un medio dinámico con variaciones
en el espacio yen el tiempo, evidentemente la acción atmosférica real será
diferente a la supuesta, por lo que se producirán errores en el encuentro con
el objetivo, principalmente debidos a las ráfagas. Este efecto es una causa
más de errores que afectan a las ojivas RV, MRV, y MIRV, pero que se
supera con los Sistemas MARV, AMAAV, que con su capacidad de maniobra
y sistema inercial integrado, pueden dirigirse al objetivo, incluso en una
trayectoria rasante para dificultar la acción de un posible sistema interceptor.
En el caso de empleo de SLBM se plantea un problema adicional y es la
necesidad de determinar con precisión geodésica la posición del submarino
plataforma de lanzamiento, para seguir un proceso similar al descrito.
•En este caso se combinan dos actividades que tienen en común la
determinación de posición de elementos móviles (Navegación, que además
determina el vector velocidad) y de puntos fijos en la Tierra (Geodesia). La
Navegación es otro proceso, que aquí no se considera, también resuelto en
la actualidad con Sistemas de satélites (Transit, Gps, Glonass), que implican
en enlace satélite-submarino que en ciertas situaciones operativas puede
implicar un riesgo (aunque sólo emerja una antena) y con sistemas de
inercia que permiten la situación precisa del submarino sumergido, si bien
se requiere una verificación periódicamente para eliminar los errores
acumulativos del sistema inercial, esta operación que requiere la emersión
del submarino, se puede realizar en las situaciones de riesgo mínimo.
Un caso similar, aunque con la diferencia de la duración de la misión (que
puede ser muy prolongada en inmersión para un submarino nuclear) se
presenta en el caso del bombardeo aéreo para el que los datos de
navegación son esenciales. -
Estas circunstancias explican el hecho de que la Geodesia haya sido
durante cierto tiempo un monopolio de la Defensa, que guardaba celosamente
las últimas cifras decimales de las medidas, por lo que al nivel civil se ha
utilizado una cartografía defectuosa, con errores sistemáticos, detectados
por los pilotos de las líneas aéreas, de unos 8 km entre París y Nueva York
y de unos 30 km entre París y Pekín.
Se ha mencionado entre los satélites de primera generación el denominado
Anna. Este satélite se desarrolló como un programa conjunto de Army, de
a Navy y de la NASA, que con sus iniciales formaron su nombre, en
— 81 —
consecuencia fue un prçgrama híbrido militar-civil (NASA), que debería
suministrar datos geodésicos para ambos colectivos. Sin embargo, el DOD,
reconociendo a posteriori la importancia militar de los datos geodésicos,
bloqueó su distribución durante algún tiempo, impidiendo el acceso de la
¿omunidad civil y, por supuesto, de los enemigos potenciales, a los datos.
Esta situación se superó pronto, porque los requerimientos de precisión de
la Ciencia son superiores y se han desarrollado satélites científicos en otros
países cuyos datos eran accesibles a la comunidad científica. En particular
Francia ha sido un país muy activo en Geodesia y actualmente las
previsiones sobre satélites geodésicos y geofísicos permitirán obtener datos
con una precisión muy superior a la requerida por la Defensa.
SATÉLITES DE TELEDETECCIÓN
Introducción. Principios físicos
La Teledetección que, como indica su denominación es la detección a
distancia, consiste en la obtención de información sobre una materia desde
un punto remoto.
La aplicación espacial utiliza como plataforma de observación un satélite,
soporte de la instrumentación de observación, y el medio observado es la
Tierra. Evidentemente se pueden utilizar otro tipo de plataformas, elevadas
sobre la Tierra, para realizar las observaciones como una aeronave o un
globo.
El avión, que se utiliza ampliamente para observaciones locales, ofrece la
ventaja de que puede sobrevolar las zonas a observar con la altitud de vuelo
apropiada a la cobertura y resolución deseadas y de permitir la repetición de
las observaciones en condiciones diferentes.
El globo, aunque se ha utilizado como plataforma experimental, sigue una
trayectoria determinada por el régimen de vientos, de modo que no es
adecuado para asegurar el sobrevuelo de las zonas seleccionadas, por lo
que carece de interés práctico.
El satélite, que permite una cobertura global y la repetición de observaciones,
lo que es esencial para el estudio de procesos evolutivos, es la plataforma
ideal para esta aplicación.
La información que se obtiene de los objetos a distancia, se basa en la
captación de la radiación, propia o reflejada, procedente de ellos.
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Aunque la utilización del Espacio para este fin es una aplicación reciente, ya
existía el precedente de la Astronomía y la Astrofísica, cuyos conocimientos
se han basado tradicionalmente en la obtención de información de los astros
a gran distancia, distancias planetarias y estelares, con instrumentación de
tierra receptora de la radiación, propia o reflejada, procedente de los astros,
que deja pasar la atmósfera hasta la superficie terrestre, en consecuencia
limitada a la parte del espectro electromagnético constituida por el ¡ntervalo
visible, las ventanas de infrarrojo y las ondas radioeléctricas (Radioastrono
mía).
El acceso al Espacio ha permitido abrir el campo de observación a la
totalidad del espectro, e incluso el acceso directo o la observación próxima
de los astros del sistema solar. Cuando el astro observado es la Tierra, que
es la aplicación de la Teledetección, el instrumento receptor encuentra la
misma limitación espectral, debido a la presencia de la atmósfera, que los
instrumentos astronómicos, sin embargo, no sólo utiliza la radiación natural,
emitida o reflejada, sino también la reflexión de una radiación artificial
(radar).
La radiación procedente de la Tierra se compone de:
— La radiación emitida, según la Ley de Stefan Bolzman; como todos los
cuerpos a temperatura superior al cero absoluto, con una distribución en
el espeótro que sigue la Ley de Planck y está afectada por las
características de emisividad del material radiante.
— La radiación reflejada de la iluminación solar, afectada por las caracte
rísticas de reflectividad del material.
El nivel de energía de la radiación emitida es muy superior al de la reflejada
de la iluminación solar para longitudes de onda bajas, inferiores a 3,5 micras
y es dominante en el infrarrojo térmico, de 8 a 1 3 micras.
Cuando se utiliza una radiación provocada (radar) para obtener información
por reflexión, evidentemente también afectada por las características de
reflectividad del material, el sistema es de operación en todo tiempo. Este
tipo de sistema es especialmente adecuado para la observación de zonas
con cobertura de nubes persistente y evidentemente para observaciones
nocturnas.
Los 2 tipos de sistemas, los que utilizan radiación natural y [os que utilizan
radiación artificial se denominan respectivamente pasivo y activo.
En todos los casos se ha puesto de manifiesto la intervención de
características propias del material observado lo que constituye una base
para la discriminación de materiales.
— 83 —
La radiación procedente de la superficie terrestre se recibe, después de
atravesar la atmósfera, en sensores instalados a bordo del satélite. Este
proceso implica limitaciones, de carácter natural y de carácter técnico.
En primer lugar la radiación específica de un objeto tiene niveles de energía
dependientes de la longitud de onda, de modo que hay intervalos de longitud
de onda preferenciales para la observación.
La transmisión a través de la atmósfera implica un proceso de observación
que limita los intervalos de longitud de onda que atraviesan la atmósfera,
figura 1.
Los sensores tienen unos límites específicos de longitud de onda de
operación, de modo que también presentan limitaciones respecto a la
información que pueden obtener. Los sensores miden la energía electro
magnética radiada por la zona definida por el ángulo de campo instantáneo,
que llega al sensor, es decir degradada por la atenuación debida a la
distancia y a la absorción atmosférica, en el intervalo del espectro de
senSibilidad del detector.
La mayor limitación que presenta la atmósfera es la absorción de la
radiación infrarroja, principalmente por las moléculas triatónicas H2Q, CO2 y
03 y por los aerosoles en ciertos intervalos de longitud de onda.
Se hace notar que así como el vapor de agua y el dióxido de carbono
afectan también a las observaciones desde avión, el ozono no las afecta
debido a que el avión vuela por debado de la capa de ozono (20-25 km), en
la que se concentra este componente atmosférico.
Figura 1.—Longitudes de onda que atraviesan la atmósfera.
— 84 —
La absorción atmosférica conduce a clasificar las bandas del espectro
adecuadas para la Teledetección:
— De 0,3 a 1 ,3 micras, comprende el intervalo visible (0,4-0,7 micras) y
parte del infrarrojo próximo, esta banda está afectada por la absorción
del H2Q,
— De 1,5 a 1,8 micras.
— De 2 a 2,4 micras.
En estas 3 primeras bandas la reflexión de la radiación solar es dominante.
— De 3,5 a 4,2 micras, en esta banda de reflexión de la radiación solar y la
emisión terrestre son del mismo orden de magnitud.
— 4,9 micras, banda muy estrecha y en consecuencia poco utilizada.
— De 8 a 13 micras, banda del infrarrojo térmico, en esta banda que
presenta una zona de absorción importante alrededor de 9,6 micras
debida al ozono, la radiación solar es despreciable.
Las características de reflectividad y emisividad son propias de cada
materia de modo que la radiación recibida caracteriza a esta materia y
constituye lo que se denomina la firma espectral, porque permite establecer
una correlación entre la radiación recibida y la materia de la que procede,
procedimiento de gran valor para la identificación del tipo de materia
existente en la zona observada.
Dispositivos y procedimientos utilizados
Los dispositivos utilizados para obténer la información del terreno son
sensores, constituidos por elementos detectores sensibles a la radiación
procedente del área observada (natural o provocada), que transforman esta
radiación en impresión-de material fotográfico o en señales eléctricás según
el tipo de detector utilizado.
La información recibida en el satélite se debe transmitir a tierra, donde se
procede a su explotación. La transmisión es radioeléctrica de modo que en
el caso de obtención de fotografía se requiere una transformación previa de
la imagen en señales eléctricas (excepcionalmente en algunos satélites de
reconocimiento militar la transmisión se realiza enviando directamente a
tierra la película impresionada para evitar su degradación, utilizando una
cápsula que reentra en la atmósfera y después desciende con paracaídas
siendo recuperada en el aire por un avión).
La transmisión radioeléctrica requiere previamente un procesado de datos a
bordo mediante una operación de muestreo y codificación para constituir la
—85—
señal de transmisión. La transmisión se puede realizar a ciertas estaciones
de tierra, en cuyo caso es necesario grabar en cinta las señales para su
transmisión durante el paso sobre una estación, o bien se puede transmitir
a un satélite relé en órbita geoestacionaria (TDRSS), que a su vez hace la
transmisión directamente a tierra o a través de otro satélite del Sistema.
El registro a bordo implica la utilización de un elemento, el registrador, que
ha demostrado ser el elemento menos fiable que interviene en el proceso.
En consecuencia, el proceso de adquisición de datos, es decir, hasta que los
datos llegan a manos del usuario comprende:
— Recepción de datos en el sensor.
— Muestreo y codificación a bordo.
— Registro.
— Transmisión a estación de tierra o a satélite.
— Recepción en estación de tierra-registro-entrega al usuario.
Excepcionalmente se ha utilizado la transmisión en tiempo real en algún
satélite de carácter experimental como el Hcmm (Heat Capacity Mapping
Mission), cuyos datos se han recibido en la siguiente red de estaciones:
Fairbanks, Goldstone, Greenbelt y Merrit Island en los Estados Unidos,
Lannion (Francia), Orroral (Australia) y Madrid.
Con la fase identificada como entrega de datos al usuario se inicia otro
proceso que se termina con la explotación de resultados.
Sensores
Los sensores son dispositivos sensibles a la radiación procedente de los
objetivos observados, esta radiación puede ser natural, que es la detectada
por los sensores pasivos, o provocada, por ejemplo con radar o láser, en
este caso los sensores de denominan activos.
Acontinuación se consideran los dos grupos de sensores.
Sensores pasivos
Los sensores pasivos son de dos tipos:
— Película sensible (intervalo visible del espectro y parte del infrarrojo
próximo, hasta 0,9 micras).
— Sensores electroópticos.
La película sensible es un tipo de sensor ampliamente utilizado en satélites
le reconocimiento militar, pero no se utiliza en los satélites civiles de
— 86 —
Teledetección porque la película es un elemento consumible que limita la
vida operativa del satélite.
Excepcionalmente se ha utilizado en misiones tripuladas, de corta duración
(cámara métrica en Spacelab) o de larga duración como en misiones del
Skaylab o de las naves tripuladas soviéticas, en las que la observación
terrestre es una de las múltiples operaciones a realizar, y en las que el
espacio disponible y la presencia humana facilitan el almacenamiento de
película y la carga de la cámara.
La consideración de la película permite introducir el concepto de «resolución
espacial», que caracteriza la actuación de los sensores y que corresponde
al objeto más pequeño que puede.captar el sensor.
La resolución R depende de diversos factores y está dada por la expresión,
para observación vertical:
R=—- P
Siendo H la altura de la observación, f la distancia focal del sistema y P la
dimensión mínima del elemento de imagen en el plano focal.
Este elemento (pixel) en el caso de utilización de película fotográfica está
determinado por la granulometría de la película, o lo que es equivalente, por
el número de líneas por milímetro que se pueden grabar en la película. Si
este número es n, es:
y
n fn
para un sistema fotográfico.
Las cámaras pueden ser monoespectrales, cuando registran el espectro
global de sensibilidad de la película o multiespectral cuando registran el flujo
de radiación en bandas separadas. Este tipo de instrumento es de gran
utilidad, tanto para observaciones de reconocimiento militar como en
Teledetección. Su realización práctica se consigue, o bien montando en
paralelo diversas cámaras, con filtros adecuados a las longitudes de onda
seleccionadas, que observan la misma escena, o bien utilizando películas
con capas de emulsiones diferentes, sensibles a bandas de longitud
específicas, que reproducen una imagen del terreno en falso color.
Esta aplicación conduce a la definición de la «resolución espectral>) que
corresponde al ancho de banda del espectro registrado para cada longitud
de onda, o cada canal, del instrumento.
— 87 —
Los sensores electroópticos son dispositivos constituidos por un sistema
óptico que recibe los haces emitidos por los diferentes elementos de una
escena y los dirigen a detectores que transforman la energía recibida en
señal eléctrica, por efecto termoeléctrico o por efecto fotoeléctrico (en este
caso el detector requiere refrigeración).
Las magnitudes características de estos sensores son:
— Detectividad específica, dada por:
0= ‘ s,/Adif
siendo:
V: tensión cuando el detector recibe la potencia P.
Vv: tensión en vacío.
Ad: superficie sensible a la detección.
f: banda pasante.
— Respuesta espectral, dada por la derivada:
R= dO
dX
— Constante de tiempo, tiempo de integración mínimo necesario para una
medida fiable.
En este grupo de sensores se incluyen los siguientes:
Cámaras de tubos de imágenes: el sistema óptico de la cámara filtra y
enfoca la radiación recibida en un elemento sensible, como una capa de
fósforo, que conserva durante cierto tiempo la imagen impresionada y se
hace un barrido electrónico de la imagen que genera una señal de video que
memoriza la imagen.
Un ejemplo de este tipo de sensor es el RBV (Return Beam Vidicon) utilizado
en los primeros satélites Landsat.
Radiómetros. estos dispositivos miden la potencia de la radiación incidente,
relativa o absoluta por comparación con la radiación de un cuerpo negro
calibrado.
Los radiómetros pueden ser mono o multiespectrales y de los dos tipos:
— Radiómetros de medida global, que no producen imagen.
Los instrumentos típicos son los espectrómetros y los polarímetros.
— Radiómetros de barrido (escáner), que producen imágenes (mono o
multiespectral).
— 88 —
Son los instrumentos más utilizados en los satélites de Teledetección, en
visible e infrarrojo.
El barrido se puede hacer del terreno o de la imagen formada por la óptica
del sensor.
En el MSS (Multiespectral Scanner) se hace una combinación de un
movimiento alternativo de rotación perpendicular a la traza del satélite y del
desplazamiento del satélite según su traza. La imagen se genera ptr la
composición de las líneas barridas sucesivamente, figura 2.
En el caso del satélite Spot el barrido se debe al movimiento del satélite y se
utilizan detectores yuxtapuestos perpendicularmente al desplazamiento, en
un número muy elevado para observar la anchura del campo en el suelo,
cada uno barre una línea en el suelo paralela a la traza, figura 3, p. 90.
Sistema óptico
por canal
Espejo de barrido
-Campo de visión
Oeste
Sur
Seis líneas de barrido
por canal
Traza
de la órbita
Figura 2.—El MSS.
— 89 —
Figura 3.—Satélite Spot.
Sensores activos
El sensor activo más representativo es el radar, que presenta la ventaja
operativa de ser un sensor todo tiempo e independiza la operación .dél factor
iluminación solar, que influye considerablemente en las imágenes fotográficas,
así como de la influencia de las características variables de la atmósfera. Sin
embargo, el radar en su concepción clásica presenta el grave inconveniente
de que su resolución, para un equipoinstalado en un satélite, con la evidente
limitación dimensional de la antena, y a la gran distancia de la zona
observada que impone la órbita, es inadecuada para la identificación de los
objetivos observados.
Es natural que tanto el reconocimiento militar como la Teledetección se
interesara por este tipo de sensor y desde los años 50 se inició el desarrollo
de equipos de avión con este fin, pero la deficiente resolución, incluso desde
avión, y por supuesto inaceptable para satélite, hizo desistir del empleo del
radar convencional. Sin embargo el desarrollo posterior del radar de
abertura sintética ha revolucionado esta aplicación y ha hecho posible su
empleo en satélites.
El principio de operación del radar embarcado es simple. Consideremos un
móvil (avión, satélite) que se desplaza a lo largo de una trayectoria rectilínea
Desplazamiento
del satélite
Campo en el suelo
— 90 —
a velocidad constante y (trayectoria asimilable a un segmento de órbita),
figura 4.
Su antena de radar está instalada de modo que radía en la dirección
perpendicular al desplazamiento.
Este radar, de observación lateral se denomina SRL (Side Looking Radar)
La anchura del haz de la antena; de dimensión D es:
0=
Siendo X la longitud de onda de la radiación emitida y K un factor que varía
entre 0,9 y 1,3 y que, a efectos de simplicación se considera con valor 1.
La resolución transversal es:
= RO =
Figura 4.—Trayectoria asimilable a un segmento de órbita.
— 91 —
Los valores que se obtienen para la resolución son inadmisibles para
satélites e incluso para el reconocimiento aéreo.
Por ejemplo, con los siguientes valores, aplicables a avión:
R=5.000m,- X=2cm, D=3m
se obtiene: ó = 33 m.
La utilización de una antena similar en satélite conduciría al menos a una
resolución 30 veces mayor.
El concepto de antena de abertura sintética permite sin embargo obtener
una buena resolución con el radar embarcado.
El principio en que se basa el radar de abertura sintética, SAR, consiste en
utilizar el movimiento para generar la abertura de la antena «secuencialmente»,
a diferencia de un dispositivo de elementos de antena convencional en que
se hace «simultáneamente».
Aunque la tecnología del SAR es compleja, por el control de emisión y
recepción de ecos y especialmente por el proceso de tratamiento de la
señal, el fundamento se puedeexponer de un modo simple. Los puntos
marcados en la trayectoria,en la figura 4, p. 91, corresponden a las
posiciones de la antena en los instantes de emisión de cada impulso, los
intervalos entre puntos tienen una amplitud ,
Siendo T el período de la emisión de impulsos y f la frecuencia.
Si el eco recibido en cada una de estas posiciones se almacena y si un
grupo de n impulsos recibidos se adicionan, el efecto será similar al de una
antena lineal de longitud igual a la distancia recorrida por el móvil durante la
emisión de los n impulsos.
Este es el principio básico, que a continuación se desarrolla con una
explicación sencilla.
Un punto p del terreno, representado por la líneas AB en la figura 5, envía un
eco cuya amplitud depende de la reflectividad del terreno en dicho punto y
cuya fase, respecto a la emisión, al llegar a la antena es:
2lrt2 24ir5
T cT
— 92 —
Se supone la antena fija y que el terreno se desplaza a velocidad V respecto
a la antena, el punto genérico P ocupa las posiciones entre A y B.
El eco recibido en la antena corresponde a la radiación de una alineación
continua de longitud AB
Si se aplica un tratamiento de señal tal que las ondas que lleguen al receptor
estén en fase, el efecto sería el mismo que si la radiación a lo largo de AB
estuviera en fase, de modo que se aumenta la potencia del eco en cero,
como si la alineación AB tuviera un diagrama de abertura.
AB
Recíprocamente si ahora se considera que la antena se desplaza a
velocidad V, un punto del terreno P está iluminado durante un tiempo:
y en este tiempo la fase varía según la ley:
Si mediante un tratamiento adecuado de señal se consigue que la fase no
varíe y la integración de las señales en el receptor es perfecta durante el
T (6)
Figura 5.—Principio básico.
— 93 —
tiempo t1, el efecto es el mismo que el de una antena de longitud AB, de
abertura:
s
de modo que se obtiene artificialmente una antena de longitud AB en el
satélite, aunque físicamente es una antena de dimensión D, que se desplaza
a lo largo de su trayectoria en un tiempo t.
Siendo en primera aproximación:
AB = R O = R
la abertura de la antena sintética es:
_ AB — R
y la resolución o poder separados es:
= RO = O
de modo que se llega a las conclusiones de que la resolución es
independiente de la distancia R y de que cuando menor sea la antena mejor
es la resolución, si bien es un resultado• teórico que implica que la
integración y la conservación de las fases sea perfecta.
Este resultado, obtenido con una aproximación simple, adecuada para
comprender el principio de la antena de abertura sintética se puede
perfeccionar, como se expone a continuación.
El desfase ¿5 equivale a un efectos Doppler correspondiente a la
velocidad radial, figura. 5, p. 93
VR(P)=Vsen€—V
y en consecuencia a una frecuencia Doppler
1c V€ VE
Id—21 —a— 2T
y siendo:
R
y PP0 = y t, tomando como origen de tiempo el instante en que el punto
genérico P está en P0.
— 94 —
Resulta:
fd=2 VVt_2V
AR XR
La fase del eco varía en:
O=fwdt=f27rfddt=2T V2t2 2ir
En la antena de abertura sintética se trata de comprimir artificialmente el
haz, es decir, de conseguir una reducción aparente de O basándose en
esta variación de fase.
Aplicando la corrección O a cada elemento de la antena sintética, todos
los ecos recibidos están en fase a la salida del receptor. Se dice entonces
que la antena está enfocada a la distancia R. Todas las señales de AB se
reciben desde P0.
Por analogía óptica se puede decir que P0 es el foco de la ábertura radiante
de longitud AB.
Las señales están en fase sobre la longitud:
AB= RX
y se anulan en las direcciones OA y OB que son las direcciones de los ceros
del diagrama, en consecuencia la anchura del haz (3db) del diagrama de la
antena equivalente es la mitad de AB, que corresponde a una antena de
dimensión doble:
o— 2RXO
y la abertura (3db) del diagrama equivalente es:
o— A_ODS2R
y en consecuencia el poder separador es:
es decir, la mitad del obtenido con el desarrollo simplificado.
APLICACIONES DEL RADAR
La utilización del radar embarcado en satélite con fines militares es aún muy
limitada y por supuesto poco conocida por el secreto en que se mantienen
estas actividades. El conocimiento público de la utilización del radar en los
— 95 —
satélites soviéticos de vigilancia naval, RORSAT, se debe a los accidentes
que se han producido y que han puesto en peligro a gran parte de la
humanidad. No sólo no se ha podido ocultar el riesgo, sino que ha motivado
amplias discusiones sobre la utilización de la energía nuclear en el Espacio
en las Naciones Unidas, por lo que ha sido objeto de amplia difusión.
Sin embargo, el sector civil del Espacio, sin la servidumbre del secreto, ha
hecho amplio uso del radar, en particular como fuente de obtención de datos
de Planetología y la Teledetección ha iniciado también su utilización.
Europa se ha interesado por la aplicación del radar y el primer satélite de
teledetección de carácter comunitario europeo ESA, el satélite Ers 1, está
equipado con SAR y su misión es oceanográfica.
Cuadro 1.—Sistemas de radares usados en Europa.
Sistemas de radares Plataformas Longitud de ondas Polarización
SEASAT Satéllite
(800 km)
L-banda HH
SIR-A Space Shuttle
(225 km)
L-banda HH
SIR-B Space Shuttle
(225 km)
L-banda HH
SAR 580 Convair aircraft
(7.000 km)
L-C-&
X-bandas
HH, VV, HV
VARAN-S Bi 7 aircraft X-banda HH, VV
(AGRISAR) (7 km)
Ángulo de incidencia Anchura de barrido Fecha de operación Dato de archivo
23° 100 km Junio-octubre 1978 Earthnet
50° 50 km Noviembre 1 981 NOAA SDS-D
15°-55° 10-50km Octubre 1984 JPL
25°-65° 7 km Junio-julio 1 981 Earthnet
25°-65° 10 km Mayo-agosto 1986 Earthnet
Evidentemente el desarrollo y la operación de este equipo constituirá una
excelente experiencia para el desarrollo del equipo militar requerido en un
satélite de reconocimiento que, como es de esperar equipará a una
generación posterior del Sistema HELIOS.
Así se dará satisfacción a los países europeos de climatología adversa,
particularmente a Alemania, y se cumplirá el requerimiento militar de todo
tiempo.
— 96 —
Los usuarios europeos han tenido acceso a los datos del SAR, tanto de
avión como de satélite, lo que ha constituido una excelente preparación para
la utilización del SAR del satélite Ers 1.
En cuadro 1 se relacionan los tipos de radar, aéreo y espacial, que se han
utilizado en Europa.
Satélites y órbitas
La actividad espacial de Teledetección ha sido iniciada por la NASA con el
lanzamiento del satélite Erts 1 (que posetriormente se denomina Landsat 1)
en el año 1 972. Desde entonces se han puesto en órbita numerosos
satélites de aplicación específica a la Teledetección por diversos países,
Estados Unidos, Unión Soviética, Francia, Japón, China, India; la Agencia
Espacial Europea (ESA) ha desarrollado su primer satélite de Teledetección,
Ers 1 cuya inyección en órbita se ha previsto en el año 1 990, y Canadá y
Brasil también desarrollan programas con esta finalidad.
Esta amplia actividad demuestra el interés de la comunidad de usuarios, de
espectro muy amplio, en la explotación de los datos de Teledetección.
Se hace notar que en general todos los sistemas espaciales que hacen
observaciones de la Tierra, incluida la atmósfera, se suelen agrupar bajo el
concepto muy amplio de observación de la Tierra, comprendiendo aplica
ciones específicas diversas como Meteorología, Climatología, Geodesia,
Geodinámica, Teledetección, Oceanografía, etc. También ocurre que
algunos satélites hacen observaciones para diversas aplicaciones. Esta
situación conduce a cierto confusionismo cuando se trata de agrupar los
satélites dedicados a una aplicación, como es la Teledetección.
Incluso en las naves tripuladas, como Skylab y Spacelab y por supuesto en
las estaciones tripuladas soviéticas se han realizado observaciones típicas
de Teledetección, por ejemplo utilización de cámara métrica en Spacelab,
dentrode programas extensos de experimentación y observaciones.
Aunque la actividad de Teledetección se inició con carácter experimental, el
éxito obtenido en la comunidad de usuarios y su interés en la adquisición de
datos ha conducido a la idea de la comercialización. En Francia el Programa
SPOT se ha desarrollado con esta idea y se ha constituido la sociedad
SPOT-lmage para el suministro de los.datos con carácter comercial.
En los Estados Unidos, que había iniciado la comercialización de los
productos con cierta cautela, es decir con precios políticos, se ha tratado de
seguir el mismo procedimiento. Con la Land Remote Sensing Comercialization
— 97 —
Act de 1 984 se ha iniciado la transferencia de las actividades comerciales
de teledetección al sector privado, asumido por la sociedad EOSAT (Earth
Observation Satellite Company), con subvención gubernamental limitada.
Esta actividad comercial no excluye la actividad experimental, de modo que
los Sistemas de Teledetección también se pueden clasificar en dos grandes
grupos, operacionales y experimentales.
Órbitas
La definición de las órbitas de los satélites de Teledetección resulta de
características generales como: la cobertura global, que conduce a órbitas
polares; la resolución, que conduce a limitar superiormente la altitud; la vida
del satélite que conduce a limitar inferiormente la altitud; la iluminación
solar, a efectos del sistema de alimentación basado en paneles solares y de
unas características típicas de esta aplicación, como son la incidencia de la
iluminación solar de la zona observada, la repetitividad de las observaciones,
es decir, el intervalo de tiempo entre observaciones del mismo lugar,
elemento importante para vigilar la evolución de cualquier proceso y por
último el tiempo necesario para la cobertura global. Estas características
esenciales en la Teledetección se consideran a continuación.
INCIDENCIA DE LA ILUMINACIÓN SOLAR
Uno de los factores más importantes para la interpretación de las imágenes
es la incidencia de la radiación solar, de modo que la vigilancia de un
proceso realizada con imágenes sucesivas se facilita considerablemente si
las imágenes se obtienen con la misma incidencia de la iluminación solar.
En consecuencia tiene gran interés la obtención de imágenes de cada zona
a la misma hora local. Esta condición se cumple si se consigue que el plano
orbital gire a la misma velocidad angular que el Sol en su movimiento
aparente alrededor de la Tierra, es decir aproximadamente 1 grado/día. Este
efecto se consigue utilizando una perturbación orbital natural, debida a la
falta de esfericidad de la Tierra y en consecuencia a la mayor concentración
de masa en el Ecuador, cuya atracción gravitatoria produce una perturbación,
denominada regresión de la línea de nodos, que consiste en el giro de esta
línea, en sentido contrario al desplazamiento del satélite y en consecuencia
a la precesión del plano orbital.
Este efecto depende de algunos parámetros de la órbita y se puede
cuantificar mediante la expresión que da la velocidad de rotación:
___= — ÷ J2 (R )2Vf cos ¡
— 98 —
siendo:
-: longitud del modo ascendente.
J2: coeficiente del segundo término del desarrollo en serie del potencial
terrestre.
R: radio ecuatorial de la Tierra.
fJ. parámetro de la órbita.
= GM: G: constante de gravitación universal.
M: masa de la Tierra.
a: semieje mayor de la órbita.
¡. inclinación de la órbita.
COBERTURA Y REPETITIVIDAD
Debido á la rotación de la Tierra, un satélite, después de haber descrito una
órbita completa, se encuentra en una vertical local terrestre, distinta a la del
punto inicial.
Si el período del satélite en T(horas), mientras el satélite describe la órbita,
la Tierra ha girado el ángulo 2irT/24, de modo que el punto suborbital
correspondiente a un punto situado al oeste del inicial. Para que se produzca
una nueva coincidencia al cabo de n días, es necesario que el número de
órbitas descritas 24w/T sea un número entero, correspondiente al número
de rotaciones de la Tierra.
La repetitividad de las observaciones tiene interés para estudiar la evolución
de cualquier proceso, sin embargo esta vigilancia frecuente no requiere el
sobrevuelo puntual puesto que los satélites tienen capacidad para obtener
imágenes oblicuas.
Tiene gran interés la determinación del tiempo necesario para conseguir
una cobertura completa de la Tierra. Considerando que las órbitas
sucesivas sobrevuelan la Tierra con una separación tanto mayor cuanto
menor es la latitud, la cobertura del Ecuador es determinante. El tiempo
necesario para la cobertura depende de la anchura de la banda de terreno
de la que se obtiene la imagen, que a su vez depende de la altitud de la
órbita y de la abertura óptica del sensor. Para órbitas circulares entre 500
y 1 .500 km, cuyo período está entre 1,5 y 2 horas las trazas sucesivas
sobre el Ecuador se encuentran a distancias en 2.500 y 3.333 km
respectivamente (considerando el perímetro ecuatorial de 40.000 km).
Evidentemente se requerirían sensores con unas aberturas considerables
para la cobertura del Ecuador en órbitas sucesivas.
— 99 —
Generalmente se adopta para el período un valor de la forma:
E+—
siendo E un número entero y una fracción irreducible.
El satélite pasará por los mismos puntos después de describir:
24n = P + nE órbitas
y la. separación en distancia entre pasos sucesivos en el Ecuador será de
(supuesta la longitud del Ecuador de 40.000 km):
40.000 km
P+nE
esta distancia se puede fijar de conformidad con el campo de observación
de los sensores, a fin de determinar la longitud ecuatorial a cubrir en cada
paso.
A efectos de determinar el tiempo requerido para la cobertura completa hay
que tomar en consideración la capacidad de los satélites de obtención de
imágenes oblicuas.
Satélites
El interés de la Teledetección ha tenido como consecuencia la inyección en
órbita de numerosos satélites, algunos de carácter experimental (Hcmm,
Nimbus 7, Seasat) y otros de carácter operacional que aseguran un servicio,
iniciado con los satélites Landsat y complementado posteriormente con los
satélites Spot.
A continuación se relacionan las actividades de Teledetección de algunos
países y de la ESA y se describen brevemente las características de algunos
satélites.
ESTADOS UNIDOS
NASA ha iniciado esta actividad en el año 1 972 con la inyección en órbita
del satélite Erts 1 (Earth. Resources Technology Satellite) que, visto el
excelente resultado de su operación y de la acogida de la comunidad de
usuarios, se convertiría en el primer satélite del Sistema LANDSAT ope
racional.
La serie Landsat, con progresivos perfeccionamientos de los sensores se ha
continuado hasta el satélite Landsat 5, con el suministro de sus productos
con carácter comercial.
— 100 —
En el año 1 985 se ha producido la transferencia de esta actividad al sector
privado, mediante la firma de un contrato entre el Departamento de
Comercio y la empresa EOSAT (Earth Observa tion Satellite Company).
En este contrato de 1 0 años de duración EOSAT asume la comercialización
de los productos Landsat el control de ¡os satélites Landsat 4 y 5 y el diseño,
fabricación, lanzamiento y operación de los satélites Landsat 6 y siguientes.
El satélite Landsat 6 estará equipado con un sensor avanzado, ETM
(Enhanced Thematic Mapper), que asegurará la continuidad de datos en las
7 bandas de TM (Thematic Mapper), utilizado en la generación anterior, y
una capacidad pancromática con 15 m de resolución.
LANDSA T
En las sucesivas generaciones de los satélites Landsat se han perfeccionado
los sensores y en consecuencia la resolución, pasando de 80 m del MSS
(Multispectral Scanner) de Landsat 1 y 2 a 30 m del TM del Landsat 4,
del Landsat 4, esperando que se alcancen los 1 5 m en el Landsat 6.
Por su interés como precursor de esta actividad se presentan las
características principales del satélite.
LANDSAT 1
Configuración: fígura 6, se trata de una versiónmodificada del satélite
metereológico Nimbus:
Masa total: 949 kg.
Dimensiones: 3 m de altura, 1,5 m de diámetro en la base y 4 m de ancho
con los paneles extendidos.
Plata forma: el satélite consta de 3 elementos básicos: un anillo, portador de
los sensores que constituye la base del satélite, dos paneles solares y una
sección de control unida al anillo por tubos.
Instrumentos: un MSS (Multispectral Radiometric Scanner) de 4 canales, 2
visibles (0,5-0,6; 0,6-0,7 micras) y 2 infrarrojos (0,7-0,8; 0,8-1 ,1 micras), tres
cámaras RBV (Return Beam Vidicon) independientes que operan simultá
neamente en regiones espectrales diferentes cubriendo el intervalo de 0,48
a 0,83 micras, para la obtención de imágenes de alta resolución en blanco
y negro de TV.
Órbita: circular, heliosíncrona a 920 m de altitud, 99 grados de inclinación y
período de 103 minutos (1.4 revoluciones por día). Al cabo de 18 días la traza
se cierra de modo que cada 18 días sobrevuela la misma zona en las
mismas condiciones de geometría y hora.
—101—
—z
FRA NOlA
Antena de banda S
Basándose en la experiencia americana en operación y comercialización de
los satélites de Teledetección, Francia ha iniciado as actividades con una
finalidad comercial con la serie de satélites Spot. A este fin ha constituido la
firma SPOT-lmage que comercializa los productos.
Y Antena de telemando
Panel solar
+x
Dirección orbital
cámaras vidicon
—Y
Antenas de
banda ancha
Figura 6.—Satélite Landsat,
Sensor de medida
de posición
— 102 —
El rimer satélite Spot 1 se inyectó en órbita en el año 1 985, el Spot 2 en el
año 1 988 y se han previsto las inyecciones del Spot 3 y 4 en el año 1 991 y
1 994 respectivamente de modo que se asegura un servicio continuado.
Se hace notar que Francia, siguiendo las normas de la ESA ofreció la
europeización del Proyecto SPOT a la Agencia, pero el ofrecimiento fue
rechazado por las posturas de algunos países de climatología adversa que
consideraban que un instrumento óptico e infrarrojo les daría poca
información debido a la presencia de nubes, requiriendo en consecuencia
un satélite con instrumentación de microondas.
Las consecuencias han sido que:
— Francia asumiera a su cargo el desarrollo de la serie SPOT.
— ESA aprobara el desarrollo de un programa de satélites de Teledetección
ERS equipados con instrumentación de microondas.
Francia ha sacado partido de su iniciativa. La plataforma SPOT se ha
adoptado por ESA para la serie ERS, la misma plataforma (de Spot 4) se
utiliza para el satélite militar de reconocimiento Helios (proyecto francés con
la cooperación de Italia y España) y finalmente Francia ha presentado esta
plataforma básica, aumentada, como candidato a la plataforma polar del
programa europeo de estación espacial Columbus y ha conseguido su
aceptación.
Figura 7.—Satélite Spot.
Panel solar
¿
Instrumentos
Vector
de velocidad
— 103 —
SPOT1
Configuración. figura 7.
Masa total. 1 .750 kg.
bimensiones: 2 X 2 X 3,5 m el cuerpo del satélite y 1 5,60 m longitud del
panel solar desplegado.
Plataforma: integra los siguientes subsistemas: controí preciso de la órbita,
estabilización entre ejes, alimentaçión eléctrica, telemedida, telemando y
programación de operación de carga útil mediante computador a bordo con
memoria que se carga desde la estación de control en tierra.
Instrumentos: 2 instrumentos idénticos HRV (High Resolution Visible) que
operan en 2 modos, en visible e infrarrojo. Modo pancromático (blanco y
negro), corresponde a la observación en una banda espectral ancha,
resolución: 1 0 rn. Modo multiespectral (color), corresponde a la observación
en tres bandas espectrales estrechas, resolución: 20 m.
Órbita: circular, heliosíncrona, a 832 km de altitud, inclinación 98,7 grados,
período de 1 00,1 minutos, el tiempo solar local en el cruce del Ecuador, de
Norte a Sur (modo descendente) es 10,30 horas.
AGENCIA ESPACIAL EUROPEA (ESA)
Ha iniciado su actividad en Teledetección promocionando la utilización de
los datos de los satélites de Teledetección americaños obtenidos en una red
europea de estaciones (Earthnet), constituida por las estaciones de Fucino
(Italia), Kiruna (Suecia), Lannion (Francia), Oaklanger (Gran Bretaña) y
Maspalomas (España) y facilitando la distribución de los productos a través
de Puntos de Contacto Nacionales (NPOC) establecidos en cada país. (En
España el NPOC es el INTA).
Con objetivos de familiarizar a los usuarios europeos con los datos SAR, ESA
ha contratado la realización de una campaña en Europa de un avión
canadiense equipado con SAR.
El programa de desarrollo de satélites se ha iniciado con el satélite Ers 1,
orientado principalmente a la observación del océano polar y vigilancia de
hielo, cuya inyección en órbita está prevista a finales del año 1 990.
Como continuación a esta primera misión oceanográfica se ha aprobado el
desarrollo del satélite Ers 2
— 104 —
Figura 8.—Satélite Frs 1
ERS 1
Configuración. figura 8.
Masa tota!. 2.400 kg
Longitud tota!: 11,8 m
Panel so!ar:11,7 mX 2,4 m
Antena SAR: 10,0 mX 1,0 m
Antenas del dispersómetro: anterior! posterior: 3,6
Central: 2,3 m X 0,35 m
mXO,25m
Antena del medidor
de circuito
Antena SAR•
Antena
del radar
Carga eléctrica
módulo
Plataforma
Pantalla soIar
Sonda de microondas
Buscador radiométrico
de trazas
lRetroreflector láser
Sensor control altura
— 105 —
c,i
o
O
o
:0
(1)
co
Cf)
O)
o
Ç)
Co
Cf)
ci)
ci)
•0
ci)
a)
u-
— 106 —
Antena del altímetro radar. 1,2 diámetro.
Plataforma: basada en la plataforma Spot, estabilizada en 3 ejes, potencia:
1,8 Kw después de 2 años.
Instrumentos: AMI (Active Microware lnstrument), que opera de 3 modos
diferentes: modo imagen SAR (Sythetic Aperture Radar), imágenes del
océano, casquetes polares y terreno, modo ola SAR, muestreo global del
espectro de olas, modo dispersómetro de viento, para obtención de la
velocidad vectorial del viento, altímetro radar, permite medir la altura de las
olas, la velocidad del viento, la elevación de la superficie marina y
determinar la topografía de la superficie de hielo, tipos de hielos y contornos
mar/hielo, ATAS (Along-Track Scanning Radiometer), para medidas de las
temperaturas de la superficie marina y de la capa superior de nubes y el
contenido total de agua en la atmósfera, PRARE (Precise Range and Han ge
Rate Equipment), para medida de distancia satélite-superficie terrestre con
precisión centimétrica y de su variación, retroref lector láser, para medida de
distancia del satélite a estaciones terrenas.
Órbita: circular heliosíncrona, a 785 km de altitud, inclinación de 98,5 grados,
período de 1 00,465 minutos, el tiempo solar local en el cruce del Ecuador, de
Norte a Sur (modo descendente) es 10,30 horas. Con esta órbita de
referencia el satélite tiene un ciclo de repetitividad de 3 días. El satélite tiene
capacidad para modificar su altitud, por conveniencia de observación se ha
previsto modificar el ciclo que será de 3 días (inicial), 35 días (mayortiempo
de operación) y 1 76 días (final de la misión).
Segmento de tierra. la red .de estaciones para a adquisición de datos será
muy extensa, las estaciones principales son: Kiruna (Suecia), Fucino (Italia),
Gatineau (Canadá) y Maspalomas (España), pero se ha previsto la
utilización de gran número de estaciones como muestra la figura 9.
JAPÓN
Ha iniciado sus actividades con el satélite Mos 1 inyectado en órbota el mes
de febrero del año 1 987. Este satélite está equipado con 3 instrumentos, un
radiómetro multiespectral, un radiómetro para el visible y el infrarrojo térmico
y un radiómetro de microondas.
Se ha previsto la continuación de la misión con un satélite Mos 2 en el
añó 1990.
Estaemisión se complementará con otro satélite, J-Ers 1, equipado con SAR
en banda L e instrumentación para visible é infrarrojo próximo.
- — 107 —
Aplicaciones
Las aplicaciones de la Teledetección son muy numerosas, inicialmente la
orientación de estas actividades estaba dirigida a laobservación de
recursos naturales y especialmente al descubrimiento de recursos no
detectables en tierra o desde avión.
Por esta razón los primeros satélites se denominan Erts (Earth Resources
Technology Satellite). Posteriormente se han identificado otras aplicaciones
como la Cartografía, la evaluación de catástrofes, la utilización del terreno, la
Arqueología, etc.
También se hace notar el gran interés de la Defensa en los datos obtenidos
por satélites civiles. Este aspecto, dada su importancia militar, se considera
en el punto siguiente.
El espectro de aplicaciones es de gran amplitud, por lo que, a modo de
ejemplo, sólo se exponen algunas aplicaciones típicas.
Agricultura
Uno de los objetivos iniciales de la Teledetección es la identificación de
cultivos. La información obtenida desde el satélite debería permitir no sólo
conocer las especies, la extensión y situación de los cultivos, sino incluso su
estado sanitario, puesto que las plantas enfermas tienen una reflectividad
diferentes a la de las plantas sanas.
En consecuencia se puede considerar el satélite como un instrumento
eficaz para la predicción de cosechas y estadísticas de producción, así
como para la detección de plagas, lo que permitiría tomar medidas contra
las plagas desde que se han detectado los primeros indicios.
Sin embargo, la correlación entre las especies y las respuestas espectrales
constituye aún un problema no plenamente resuelto a efectos de identificación
de vegetales, debido a que todas las plantas contienen clorofila, por lo que
sus características espectrales son muy semejantes.
En consecuencia es necesario complementar la información obtenida
desde el satélite con otras complementarias y específicas de cada especie,
como el ciclo de plántación y crecimiento relativo a la estación.
Un dato de gran interés en Agricultura es la cantidad de humedad en el
terreno. Los sensores pasivos no son adecuados para esta determinación,
pero los sensores de microondas permiten obtener el índice de humedad en
la superficie y en un pequeño espesor.
— 108 —
También se puede obtener un conocimiento del grado de humedad por un
procedimiento indirecto, considerando que el suelo húmedo. mantiene mayor
cantidad de calor que el suelo seco, por lo que las observaciones desde
satélite, de la temperatura de día y de noche dan una indicación del grado
de humedad.
Geología e investigación minera
La Teledetección es una herramienta de gran utilidad para la investigación
geológica y minera.
A partir de las imágenes obtenidas desde el Espacio se puede determinar la
continuidad de las alineaciones geológicas en zonas de aspecto superficial
muy diverso representado por la vegetación, la hidrología, las fallas y
fracturas, etc. Cada uno de estos signos que aparece en la superficcie
refleja un elemento estructural generalmente prof undo.
La utilización sistemática de las imágenes ha permitido descubrir numerosas
alineaciones, la interpretación de estos fenómenos y su correlación con
posibles yacimientos minerales es objeto de un trabajo especificado de
geólogos.
También se han encontrado estructuras circulares, que antes no se
conocían, en muchos casos asociados a yacimientos minerales (estaño,
wolfranio, antimonio, uranio, etc).
Además de a información geológica que se puede obtener las imágenes por
fotointerpretación, tiene interés la utilización de bandas espectrales fuera del
intervalo visible, en las que se obtienen firmas espectrales que se pueden
correlacionar con características mineralógicas, que afectan a la emisividad
y a la reflectividad. Por ejemplo, un filón mineral que está rodeado de roca y
no hay una cobertura vegetal que pueda enmascarar, da una respuesta
espectral diferente a la de la roca, con bandas de absorción características,
lo que permite detectar su existencia.
Cuando existe vegetación también se pueden obtener indicios útiles de
existencia de minerales, porque estos ejercen una influencia sobre la
vegetación alternando sus características de deflectancia, e incluso
provocando la desaparición de especies que existen en el entorno (como se
ha podido identificar en yacimientos de uranio). En consecuencia el análisis
detallado de las imágeres permite llegar a. conclusiones sobre la posible
existencia de yacimientos, que evidentemente es necesario verificar en el
terreno.
— 109 —.
Se hace notar que los registros en el infrarrojo térmico también son de
utilidad porque la inercia térmica, producto de la conductividad, de la
densidad y de la capacidad calorífica, permite discriminar zonas con
características diferentes del subsuelo que se pueden asociar a yacimientos
Las observaciones de carácter geológico son también de gran interés para
el estudio de terrenos para la instalación de centrales nucleares y presas,
porque permite detectar los fallos estructurales del terreno.
Mapas topográficos
Los mapas topográficos se requieren para actividades asociadas al
desarrollo de los países, para el trazado de carreteras, de líneas férreas y
eléctricas, de canalización de agua y gas, para elegir emplazamientos de
aeropuertos, de fábricas, de centrales energéticas, etc.
En los países desarrollados se dispone de una cartografía realizada, a lo
largo de muchos años, por métodos convencionales, al menos a escala
1:50.000. Sin embargo en África y América del Sur hay regiones con una
cartografía muy deficiente (1:1 00.000), en las que la información orográfica
del terreno se imita a las grandes montañas.
El método utilizado tradicionalmente, la triangulación, basada en las
observaciones con teodolito, requiere un esfuerzo y un tiempo considerable.
Después de la Primera Guerra Mundial se ha utilizado la Fotogrametría,
basada en la utilización de imágenes estereoscópicas, lo que ha permitido
reducir el tiempo de trazado de mapas en un factor de 1 0.
Los satélites han permitido avanzar en eficacia y reducir aún a la mitad el
tiempo requerido para esta operación.
Los satélites Spot 1 y 2 proporcionaron imágenes estereoscópicas, de
aplicación al trazado de mapas topográficos.
Aunque estos han sido los primeros satélites de Teledetección en los que se
ha previsto esta capacidad, su interés se ha demostrado plenamente, en
consecuencia otros satélites de Teledetección posteriores se equiparan
también para la obtención de imágenes estereoscópicas para la aplicación
topográfica.
Utiliza ción del terreno
La aplicación de la utilización del terreno es de gran importancia en la
actualidad, debido a que la evolución social requiere terreno para diversas
actividades.
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El crecimiento de población tiene como consecuencia una demanda
creciente de producción alimenticia, de transporte, de urbanización, etc., es
decir, de actividades que requieren terreno, al mismo tiempo se producen
cambios en la utilización del terreno como transformación de bosque en
terreno agrícola y de terreno agrícola en terreno urbano.
Esta evolución requiere una planificación y control del uso del terreno, a
cuyo fin es necesario disponer de una buena información del territorio y de
las características del terreno, para asignarle la utilización más adecuada.
Los satélites de Teledetección suministran esta información que facilita la
planificación del uso del terreno y por su característica de repetitividad
permiten vigilar el desarrollo de actividades y detectar actividades no
adecuadas e incluso ilegales.
Pesca
La observación de la superficie marina permite obtener datos que son de
gran valor para determinar la posible existencia de bancos de pesca, como
a temperatura de la superficie y el color del agua.
Las distintas especies de peces seencuentran prefrentemente en zonas
marítimas con un intervalo de temperatura relativamente estrecho, de modo
que se puede establecer una correlación entre especies y temperaturas del
agua. En consecuencia una observación de la temperatura permite
identificar indicios de la posible existencia de bancos de pesca de las
diversas