The course is taught in English.

I Radar sono sistemi presenti non solo in applicazioni ad alto impatto tecnologico (controllo del traffico aereo/marittimo, armamenti, sistemi di guerra elettronica, ') ma anche in quelle della vita di tutti i giorni (sistemi di assistenza per il parcheggio, sistemi anticollisione, body scanner negli aeroporti, sistemi d'allarme, '), nonché in applicazioni di monitoraggio dell'ambiente (radar meteorologici per la pioggia, sistemi di imaging a microonde della superficie terrestre e degli oceani, '). Per quanto riguarda proprio gli aspetti di telerilevamento, oltre ai radar che permettono un telerilevamento di tipo 'attivo', un contributo fondamentale al monitoraggio ambientale è fornito dai sensori 'passivi', operanti in differenti bande di frequenza (ad esempio negli infrarossi per le misure di temperatura o nelle microonde per la caratterizzazione delle nubi, dell'aria chiara e del monitoraggio della superficie). Sia per i sistemi attivi quali i radar che per quelli passivi quali i radiometri, l'analisi del segnale veniva effettuata inizialmente attraverso l'impiego di sottosistemi elettronici analogici e, in un secondo tempo, utilizzando processori digitali dedicati. Attualmente le tecniche numeriche e l'analisi dei dati sono gli strumenti sempre più utilizzati per l'individuazione rapida ed efficiente delle caratteristiche del bersaglio radar o dei bersagli naturali che sono immerse nel segnale elettromagnetico ricevuto, seguendo un approccio definito 'software radio'.
Nell'ambito dell'insegnamento 'Radar e Telerilevamento' verranno descritte una serie di applicazioni tecnico/scientifiche che rappresentano una sintesi tra elettromagnetismo, elettronica, telecomunicazioni e informatica.

Lo studente acquisirà la capacità di stimare e valutare criticamente l'ordine di grandezza dei parametri dei sistemi radar per il telerilevamento attivo e di quelli per il telerilevamento passivo, necessarie per tutte quelle applicazioni che portano all'individuazione e alla caratterizzazione di oggetti o di parametri ambientali. In particolare sarà in grado di definire le specifiche tecniche dei sistemi dedicati alla misura delle distanze, velocità, e forma di bersagli che si muovono nello spazio, nell'atmosfera o sulla superficie, con particolare riguardo anche ai problemi di interferenza e compatibilità elettromagnetica. In modo analogo acquisirà la capacità e la sensibilità di valutare le proprietà fisiche dell'ambiente in cui viviamo (atmosfera, superficie del mare, terreno, ').

Sono considerate come prerequisiti le conoscenze acquisite nell'ambito degli insegnamenti di base in fisica, elettromagnetismo e informatica. In particolare: equazioni di Maxwell, teoria delle onde piane, propagazione in spazio libero, indice di rifrazione nei mezzi, rifrazione e riflessione da superfici piane, teoria del corpo nero, concetti di base della teoria dei segnali. E' anche richiesta la conoscenza dell'ambiente di sviluppo MatLab.

Dopo un'introduzione relativa alla natura e alle proprietà delle onde elettromagnetiche, delle antenne e della propagazione in atmosfera, la valutazione dei livelli di campo emessi anche in riferimento alla normativa internazionale per l'esposizione ai Campi Elettromagnetici (~ 14 ore), verranno forniti i dettagli riguardanti i concetti di base dei radar (~ 8 ore) e dell'elaborazione dei segali radar (~ 4 ore); inoltre saranno descritti i principali sistemi radar per il rilevamento di oggetti e per il monitoraggio dell'ambiente (radar di sorveglianza e ad inseguimento, Radar ad Apertura Sintetica, Radar Meteorologici, Radar per l'indagine del sottosuolo, ~ 20 ore). Verranno discusse le tecniche adottabili per la riduzione degli interferenti anche intenzionali e i problemi di compatibilità elettromagnetica (~ 4 ore). Per quanto riguarda il telerilevamento passivo, saranno descritte le tecniche e i principali sistemi adottati per il monitoraggio dell'atmosfera (~ 10 ore) e della superficie del terreno e/o del mare (~ 6 ore), in funzione della banda di frequenza.

Verranno proposte esercitazioni pratiche che porteranno ad una migliore comprensione delle caratteristiche di base dei sistemi radar e di quelle del telerilevamento attivo e passivo (~ 20 ore). Tali attività saranno svolte a piccoli gruppi nei LAIB, utilizzando strumenti informatici come MatLab e i GIS (Sistemi Informativi Geografici). Sarà richiesto di produrre brevi rapporti contenenti i risultati ottenuti dallo svolgimento delle esercitazioni proposte, anche se la loro consegna non sarà obbligatoria. Verranno inoltre proposti alcuni esercizi in aula in modo da integrare le lezioni teoriche con corrispondenti applicazioni numeriche. Saranno infine organizzate visite esterne a laboratori e installazioni radar.

Il materiale di riferimento per ogni lezione, attività in laboratorio o esercitazione sarà reso disponibile tramite il portale della didattica (power point o pdf).
I testi di riferimento per il corso sono i seguenti:

Skolnik M. I., Radar Handbook, McGraw-Hill, 2008
Elachi C., Introduction to the Physics and techniques of Remote Sensing, Wiley, 1987

Approfondimenti suggeriti possono essere invece trovati nei seguenti testi:

Richards M. A., Fundamentals of Radar Signal Processing, McGraw-Hill, 2005
Janssen M. A., Atmospheric Remote Sensing by Microwave Radiometry, Wiley, 1993
Kerr D. E., Propagation of short radio waves, Peregrinus, 1987

Nella prima sessione al termine dell'insegnamento, l'esame consisterà in un test a risposta multipla svolto in laboratorio. Nel caso in cui si voglia migliorare il voto finale, e solo se il voto ottenuto con il test sia superiore ad una soglia prefissata, sarà possibile sostenere un esame orale integrativo.
Durante tutte le altre sessioni d'esame dell'anno l'esame sarà invece di tipo orale. In questi casi potrà essere richiesto lo svolgimento di alcuni esercizi numerici.
I rapporti preparati durante le esercitazioni pratiche dei laboratori (la cui consegna non è obbligatoria) verranno considerati nella valutazione finale.