Un sensor activo es un dispositivo de detección que requiere una fuente externa de energía para funcionar; los sensores activos contrastan con los pasivos, que simplemente detectan y responden a algún tipo de entrada del entorno físico.
En el contexto de la teledetección, un sensor activo es un dispositivo con un transmisor que envía una señal, una longitud de onda de luz o electrones que rebotan en un objetivo, con datos recogidos por el sensor tras su reflexión.
En la teledetección se utilizan tecnologías de detección activa y pasiva para realizar observaciones y mediciones a distancia o en una escala que va más allá de las observables a simple vista. Los sensores también se pueden utilizar en entornos hostiles y lugares inaccesibles para las personas.
Los sensores activos también se utilizan mucho en entornos de fabricación y redes, por ejemplo, para supervisar máquinas industriales o infraestructuras de centros de datos, de modo que puedan detectarse anomalías y repararse o sustituirse componentes antes de que se rompan y dejen todo fuera de servicio.
Tipos de sensores activos
Los siguientes son los tipos comunes de sensores activos:
- Altímetro láser – Instrumento que utiliza lidar para medir la altura de la plataforma (nave espacial o aeronave) sobre la superficie. La altura de la plataforma con respecto a la superficie media de la Tierra se utiliza para determinar la topografía de la superficie subyacente.
- Lidar – Sensor de detección y alcance de luz que utiliza un radar láser (amplificación de luz por emisión estimulada de radiación) para transmitir un pulso de luz y un receptor con detectores sensibles para medir la luz retrodispersada o reflejada. La distancia al objeto se determina registrando el tiempo transcurrido entre los impulsos transmitidos y los retrodispersados y utilizando la velocidad de la luz para calcular la distancia recorrida.
- Radar – Un sensor de detección y medición de distancia por radio activo que proporciona su propia fuente de energía electromagnética. Un sensor de radar activo, ya sea aéreo o espacial, emite radiación de microondas en una serie de pulsos desde una antena. Cuando la energía alcanza el objetivo, parte de ella se refleja hacia el sensor. Esta radiación de microondas retrodispersada se detecta, mide y cronometra. El tiempo necesario para que la energía se desplace hasta el objetivo y regrese al sensor determina la distancia o el alcance hasta el objetivo. Al registrar el alcance y la magnitud de la energía reflejada por todos los objetivos al paso del sistema, se puede producir una imagen bidimensional de la superficie. El radar de apertura sintética (SAR) es una técnica de radar.
- Instrumento de medición de distancias (Ranging Instrument) – Dispositivo que mide la distancia entre el instrumento y un objeto objetivo. Los radares y los altímetros funcionan determinando el tiempo que tarda un impulso transmitido (microondas o luz) en reflejarse en un objetivo y volver al instrumento. Otra técnica emplea instrumentos de microondas idénticos en un par de plataformas. Las señales se transmiten de un instrumento al otro, y la distancia entre ambos se determina a partir de la diferencia entre la fase de la señal recibida y la fase transmitida (de referencia). Son ejemplos de técnicas activas. Una técnica activa observa el objetivo desde ambos extremos de una línea de base de longitud conocida. El cambio en la dirección de visión aparente (paralaje) está relacionado con la distancia absoluta entre el instrumento y el objetivo.
- Dispersómetro – Radar de microondas de alta frecuencia diseñado específicamente para medir la radiación retrodispersada. Sobre las superficies oceánicas, las mediciones de la radiación retrodispersada en la región espectral de microondas se pueden utilizar para derivar mapas de la velocidad y la dirección del viento en la superficie.
- Sonda – Instrumento que mide la distribución vertical de las precipitaciones y otras características atmosféricas, como la temperatura, la humedad y la composición de las nubes.
Dependiendo de lo que se esté detectando, estos diversos sensores pueden montarse en un satélite, un avión, un barco o un dron submarino UAV. También pueden montarse en otro punto de observación conveniente, como la azotea de un edificio.
Los datos obtenidos por teledetección se utilizan para todo, desde la cartografía a la exploración de recursos, pasando por las mediciones atmosféricas y químicas. La teledetección también es esencial para la Internet de las Cosas (IoT), en la que casi cualquier entidad física o lógica puede equiparse con un identificador único y la capacidad de transferir datos a través de una red de forma autónoma.