En el Centro de Calibración y Validación de PAZ del Centro Espacial INTA Torrejón realizamos las actividades de calibración de los productos imagen, la monitorización y verificación de las adquisiciones y el aseguramiento de las prestaciones durante la vida útil de la misión, así como la investigación SAR para la ampliación de capacidades o la inclusión en el sistema de modos experimentales.

Definimos la calibración de un sistema SAR espacial como el conjunto de procesos aplicados a los datos brutos obtenidos por el instrumento que permiten relacionarlos de forma precisa y exacta con las características geofísicas del terreno iluminado, principalmente referidas a la localización y la retrodispersión. Para ello, es necesario corregir las anomalías que presentan los productos tanto en términos de geolocalización (calibración geométrica) como en las alteraciones en la ganancia y fase de los píxeles de la imagen obtenida (calibración radiométrica).

Hablaremos con más detalle en otro artículo de cómo estructuramos estas actividades en calibración interna y externa, centrándonos hoy en la calibración externa.

La calibración externa es el conjunto de técnicas aplicadas al sistema completo que tienen como objetivo la relación de las intensidades de señal en la imagen generada con el coeficiente de reflectividad radar (backscatter coefficient) del terreno iluminado, una vez que las variaciones de fase y amplitud han sido compensadas.

Para llevar a cabo la calibración externa es necesario disponer de elementos de apoyo a la calibración de respuesta conocida (reflectores de esquina, transpondedores activos o blancos extensos). En el INTA hemos establecido dos campos de calibración radar, en áreas cercanas a Madrid y Albacete, compuestos en la fase de operación nominal por diez y siete reflectores de esquina.

Hemos de tener en cuenta que la exactitud radiométrica y geométrica que puede lograr el sistema dependerá de las características de construcción del reflector (y su mantenimiento a lo largo del tiempo) y de la precisión de su orientación y localización.

Es por ello que se hace necesario una verificación periódica del estado de los elementos de calibración y del entorno en el que se ubican, que ha sido realizado (en el campo de Madrid) durante los meses de junio y julio por parte del equipo SAR del Centro Espacial INTA Torrejón.

Verificación in situ de los reflectores de calibración

El proceso de verificación in situ del estado de los reflectores, parte de un análisis previo en imagen (producto PAZ) de la señal respuesta por cada uno de ellos, en sus ámbitos radiométrico y geométrico, conociendo a priori si tenemos efectos nos esperados (como recibir menos respuesta de la debida, tener más ruido de fondo o no obtener la posición esperada).

Una vez realizado el trabajo de análisis con nuestras herramientas de monitorización y calibración, comienza el trabajo de campo. El equipo se desplaza a la ubicación del reflector donde en primer lugar se realiza el estudio del entorno que rodea al triedro, a saber: si ha crecido mucha maleza (en su caso, se intenta retirarla), el estado de los cultivos en las inmediaciones, la aparición de nuevas infraestructuras urbanas (nos encontramos con la construcción de un supermercado que enmascaraba la respuesta de uno de nuestros blancos). 

La maleza puede cubrir el reflector, desvirtuando la señal reflejada al radar

A continuación, se examina el estado del elemento de calibración: se observa si ha recibido algún golpe, arañazo, si tiene algún lado combado. A continuación se limpian de tierra, hojas, pajas… que hayan podido caer en la parte cóncava del reflector.

Nuria, Cristina y Jesús verificando entorno y localización

Por último, se comprueba la orientación y localización del reflector. Para ello, se chequea con una estación total GPS, inclinómetro y brújula que las coordenadas, la orientación y la elevación de los reflectores no se han visto modificadas, realizándose las reorientaciones precisas.

Patricia y Jesús verificando orientación

Cada jornada en campo finaliza con un buen pincho de tortilla :-) y en nuestro centro, con la verificación de las señales de los elementos de calibración en las siguientes adquisiciones.

Jesús, Juanma y Patricia finalizando la campaña de verificación

Patricia Cifuentes, Juanma Cuerda, María José González