Studio ed implementazione di tecniche di elaborazione del segnale per sistemi radar passivi in applicazioni di sorveglianza spaziale

Le orbite intorno al nostro pianeta sono popolate da una vasta quantità di detriti spaziali, razzi, frammenti di satelliti e altri oggetti, spesso di dimensioni relativamente piccole, dell’ordine dei centimetri. Nonostante ciò, questi oggetti sono considerati un grave pericolo a causa delle loro notevoli velocità nello spazio. Considerando le velocità relative degli oggetti orbitanti, che possono superare i 50.000 km/h, anche un piccolo frammento di solo 1 cm di diametro potrebbe causare danni significativi a un satellite o a un veicolo spaziale operativo in caso di collisione. La tesi si propone di fornire un esempio concreto di miglioramento delle prestazioni di un radar passivo che fa uso di sorgenti satellitari per la rilevazione di oggetti in orbita spaziale LEO (300-1000 km). Tra le varie strategie che possono essere adottate per aumentare il rapporto segnale-rumore relativo al target, verranno esaminate principalmente tre: la selezione dell’emettitore d’opportunità, la scelta di una geometria particolarmente vantaggiosa dal punto di vista della RCS e le tecniche di elaborazione del segnale per aumentare il tempo di integrazione coerente e di conseguenza il guadagno di processing. Purtroppo, per target a velocità elevate aumentare il CPI (Coherent Processing Interval) significa dover fronteggiare il fenomeno della migrazione in Range e Doppler. Fortunatamente, la cinematica degli oggetti in orbita rende possibile l’uso di molte tecniche di compensazione proposte in letteratura, poiché il movimento degli oggetti è stabile, affidabile e prevedibile. In questa tesi verrà presentato un algoritmo per la generazione del segnale echo del target e l’implementazione di una tecnica che prevede il calcolo della mappa range-Doppler e la compensazione della migrazione