Os engenheiros da UNSW Sydney estão desenvolvendo uma nova tecnologia de satélite que pode ser usada para determinar o estado dos mares, bem como uma série de outras aplicações úteis.

Informações em tempo real sobre mares selvagens e condições oceânicas desfavoráveis ​​podem ser usadas para tornar o transporte marítimo mais seguro e eficiente, graças à tecnologia de radar passiva desenvolvida pelos engenheiros da UNSW de Sydney.

E a tecnologia também despertou o interesse da Força de Defesa Australiana por causa de sua capacidade de "ver" através da cobertura de nuvens e árvores, mantendo o silêncio do rádio.

O professor Andrew Dempster, da Escola de Engenharia Elétrica e Telecomunicações da UNSW, está desenvolvendo e testando um novo tipo de receptor que busca sinais de navegação por satélite refletidos na superfície da Terra em um processo chamado refletometria.

Saltando para trás

Como ele explica, refletometria olha para os sinais de GPS que vêm diretamente de satélites, bem como de onde, e em que ângulo, os sinais refletem na superfície da Terra. Ele e seus colegas construíram quatro gerações de receptores que são projetados para procurar esses sinais de GPS refletidos de satélites acima.

"Esta geração mais recente de nossos receptores GPS que colocamos no espaço a bordo do CubeSats, "O professor Dempster diz, que também é diretor do Centro Australiano de Pesquisa em Engenharia Espacial.

CubeSats são satélites miniaturizados usados ​​em pesquisas espaciais que são uma fração do custo de lançamento e manutenção devido às suas proporções minúsculas - o satélite UNSW-EC0 tinha 10 cm x 10 cm x 20 cm e cerca de 2 kg. Um CubeSat equipado com "Namuru" ou "Kea" - dois dos receptores testados até agora - é capaz de fornecer análises ao vivo das condições do oceano, ou "estado do mar, "gravando sinais de GPS refletidos na superfície do mar.

Como funciona

"O que fazemos é medir o atraso do satélite à superfície e de volta ao receptor no satélite, "O professor Dempster diz." Porque existem várias facetas nas ondas do oceano das quais ele pode refletir, isso significa que obtemos uma resposta mais ampla nesse atraso dos diferentes ângulos onde os sinais são refletidos. Quanto mais agitado o mar, quanto mais ampla for a resposta. Também medimos a mudança de frequência Doppler nesses sinais refletidos. "

A partir desta informação, alguém olhando para as informações registradas pelo receptor pode ser capaz de deduzir as alturas das ondas, direção das ondas, comprimento de onda (distância entre as ondas), velocidade e direção do vento.

Quem pode se beneficiar

"Existem muitas aplicações interessantes para esses dados, "O professor Dempster diz." Estamos conversando com [a empresa de gerenciamento marítimo e de transporte] Lloyd's Register sobre isso, enquanto outras partes interessadas seriam grandes empresas marítimas, oceanógrafos, e pessoas que trabalham com geração de energia das ondas.

"Como um exemplo de como pode ser útil, as empresas de gás costumam reabastecer seus grandes navios-tanque no mar, o que significa que a segurança pode ser comprometida pelas condições meteorológicas. Portanto, se você puder reabastecer seu navio por meia hora extra porque tem um melhor conhecimento das mudanças no estado do mar, então, você pode começar a atribuir um valor monetário ao que essa economia de tempo significa para sua empresa. "

Ângulo de defesa

Bem como as condições do mar, o dispositivo também pode pegar navios na área porque o sinal de GPS é refletido em um navio de uma maneira diferente, Professor Dempster diz. "Esta é uma das razões pelas quais o ADF está interessado.

"Há cinco anos, pegamos um desses receptores em um avião e voamos sobre uma floresta, gravamos o sinal bruto e o reproduzimos por meio de nosso novo instrumento. Enquanto sobrevoávamos a floresta, fomos capazes de escolher um poste de energia que, de outra forma, ficaria oculto. Isso mostra que a infraestrutura que fica oculta mesmo em imagens de satélite agora pode ser detectada.

"E o fato de ser um receptor significa que opera em silêncio de rádio - em outras palavras, não revela sua posição, que é outra razão pela qual a Defesa está interessada nisso. "

O céu é o limite

O receptor também pode ser bem utilizado integrando-o a um RPAS - sistema aéreo pilotado remotamente - onde pode ser usado potencialmente para mapear inundações. Depois, há os sistemas persistentes de alta altitude - HAPS - que voam de forma autônoma ao dobro da altitude de aeronaves regulares e sendo alimentados por energia solar, que pode ficar voando por meses.

"A Airbus faz um desses, e estando em uma altitude tão elevada, não está sujeito ao mesmo tempo que pode tornar perigoso voar em altitudes regulares durante condições meteorológicas desfavoráveis, "Professor Dempster diz.

"Com uma constelação de CubeSats mais baratos passando por cima em órbita, você poderia ter um receptor de radar passivo neles que pode ver através da cobertura de nuvens e através da fumaça, o que poderia ser realmente útil para obter uma visão geral da extensão das inundações ou incêndios florestais. "

O professor Dempster diz nos próximos meses, ele e sua equipe continuarão a otimizar a última geração de receptores Kea.

"Nosso novo instrumento usa dois Keas, um olhando para cima, para dar a posição como um receptor normal, e um olhando para baixo, para ver os sinais refletidos.

"Atualmente, estamos procurando manter a arquitetura dos dois receptores para o instrumento, mas, a médio prazo, gostaríamos de desenvolver uma solução de placa única que faça todo o trabalho do GNSS (Sistema Global de Navegação por Satélite) e incorpore o computador de controle, armazenamento de dados e funções de comunicação. "