Altimetry by CASSINI radar: processing and simulation

Il radar della missione CASSINI in modalità altimetrica opera in una regione di transizione tra le configurazioni beam-limited e pulse-limited. A causa della configurazione molto particolare di misura durante i fly-by di Titano, la risposta del radar è influenzata molto dall’angolo di off-nadir e da altri parametri geometrici che implicano una formulazione non convenzionale della risposta impulsiva del sistema. Il modello è basato sulle classiche assunzioni di Brown ma sfrutta una approssimazione della risposta Flat Surface con funzioni di Prony. Questo permette di giungere ad un modello analitico che ben si presta a metodi ottimi di stima parametrica della quota media, come quello a Massima Verosimiglianza (MLE). L’accuratezza del modello e del metodo di stima è stata valutata con metodi numerici e teorici basati su simulazioni. Tali simulazioni sono state anche utilizzate per mettere a punto procedure di stima di altri parametri statistici della superficie di Titano. I principali risultati ottenuti sono stati la formulazione di un modello analitico per la risposta impulsiva di un radar altimetro in configurazione “near nadir”. Tale modello è originale in quanto è stato adattato per la speciale configurazione di misura della missione CASSINI su superfici non oceaniche. Il modello ha permesso l’utilizzo di tecniche di stima parametrica (MLE) per la valutazione della quota media del pianeta e di altri parametri statistici caratteristici della superficie. Tale lavoro ha permesso la messa a punto degli algoritmi che sono stati ufficialmente accettati dal centro di ricerca americano Jet Propulsion Laboratory (JPL), leader della missione CASSINI, come quelli deputati all’elaborazione altimetrica dei dati ed a fornire i prodotti ufficiali da archiviare negli archivi internazionali del Planetari Data System (PDS).