• Elaborazione Dati
• GB-SAR
• Interferometria RADAR
• Modelli Meteo

Oggigiorno le tecnologie RADAR hanno trovato un largo impiego non solo in ambito militare ma anche civile. Ciò ha permesso lo sviluppo di un gran numero di nuove applicazioni, in particolare nel campo del monitoraggio, predizione e prevenzione di disastri naturali. Tra gli strumenti più utilizzati vi è l’analisi delle immagini a microonde ad apertura sintetica (SAR), tramite le quali è possibile determinare gli spostamenti avvenuti nelle zone di interesse valutati anche per lunghi periodi di tempo, al fine di determinare lo sviluppo e l’evoluzione di un possibile evento. Oltre alle tecnologie satellitari e avioniche, per questo tipo di applicazioni è presente il GB-SAR (Ground Based SAR), il quale presenta dei vantaggi rispetto le prime tecnologie poiché è un sistema piccolo e mobile, possiede un’ottima risoluzione temporale, risulta versatile rispetto ad un gran numero di scenari (in particolare nelle zone a rischio e/o ad accessibilità limitata) e permette di acquisire immagini SAR della sola zona interessata. Uno dei principali problemi dell’analisi di queste immagini è dato dalla presenza dell’atmosfera, la quale per via dei suoi parametri chimici e fisici, distorce l’immagine SAR, dando una visione falsata di ciò che si osserva. L’obiettivo di questo lavoro di tesi è quello di riuscire a compensare i contributi di fase atmosferici ottenuti dalle condizioni meteo presenti nel momento di osservazione della scena, così da poter identificare gli spostamenti reali ed effettivi dei target presenti in essa, mediante lo sviluppo e l’ottimizzazione di modelli già presenti in letteratura. Per lo sviluppo di algoritmi, sono stati utilizzati gli strumenti classici appartenenti all’interferometria RADAR in modo da esplicitare le informazioni di fase interferometrica e di coerenza di target noti ed successivamente, i parametri presi in esame sono stati analizzati con tecniche volte alla minimizzazione dell’errore dato dalla compensazione. Per questo lavoro di tesi sono stati presi in esame due differenti dataset acquisiti da due campagne di misura effettuate su ambienti differenti, rispetto le quali è stata applicata la stessa analisi. Le misure si sono svolte in collaborazione con la società Echoes s.r.l, la quale ha fornito il proprio GB-SAR Phoenix per l’acquisizione dei dati. La prima campagna di misura si è svolta dall’11 al 25 Agosto 2019 in Israele, presso un ambiente collinare nel quale il RADAR è stato posto su un altopiano puntato verso il basso, in direzione di un campo agricolo che presentava circa 50 target metallici utili per le misure ed accompagnati da sensori utili alla registrazione dei parametri caratteristici del suolo osservato; la seconda campagna di misure si è invece svolta tra il 23 e il 26 Settembre 2019 presso la frana di Poggio Baldi (FC), punto utilizzato come sito di riferimento per lo studi di geodetica e studio di valutazione di zone a rischio mediante tecnologia RADAR. Dai dati acquisiti, è stato effettuato un confronto fra i due dataset ai fini dello sviluppo di un algoritmo di compensazione dei parametri atmosferici osservati ed ottimizzazione della fase interferometrica osservata, mediante software Matlab. La tesi è stata sviluppata come segue: nel primo capitolo sono stati trattati i concetti base della teoria RADAR e alcune sue tecnologie; nel secondo capitolo sono state analizzate le tecniche di acquisizione dati da parte del RADAR e dei concetti base dell’interferometria; nel terzo è stata definita la composizione dell’atmosfera e dei suoi parametri principali; nel quarto capitolo è stata mostrata una panoramica dei lavori presenti in letteratura volti alla compensazione di artefatti atmosferici negli ultimi anni; nel quinto capitolo sono stati definiti gli scenari in cui sono state svolte le campagne di misura, con i relativi setup per le misurazioni svolte; nel sesto capitolo sono presentate le analisi svolte e gli algoritmi utilizzati per questo lavoro di tesi ed i risultati ottenuti; nel settimo capitolo sono state delineate le conclusioni e i possibili sviluppi futuri.