Persona: Plaza Gallardo, Borja
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Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial
El Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial es el Organismo Público de Investigación (OPI) dependiente del Ministerio de Defensa. Además de realizar actividades de investigación científica y de desarrollo de sistemas y prototipos en su ámbito de conocimiento, presta servicios tecnológicos a empresas, universidades e instituciones.
El INTA está especializado en la investigación y el desarrollo tecnológico, de carácter dual, en los ámbitos de la Aeronáutica, Espacio, Hidrodinámica, Seguridad y Defensa.
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Publicación Restringido Caracterización y validación de reflectores del campo de calibración SAR INTA para la misión Paz(Universidad de Valencia, 2022-09-23) Cuerda, Juan Manuel; Plaza Gallardo, Borja; Poyatos Martinez, David; Casal Vázquez, Nuria; Gimeno Martinez, Nuria; Cifuentes, Patricia; García Rodríguez, Marcos; González Bonilla, María José; Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA)La misión PAZ constituye el elemento radar del Programa Nacional de Observación de la Tierra por Satélite (PNOTS) para el desarrollo, operación y explotación de sensores espaciales de observación de la Tierra. La misión fue declarada operacional en septiembre de 2018 y se encuentra actualmente en fase de operaciones rutinarias dando servicio a usuarios de defensa y seguridad, comerciales y científicos. El equipo de Sistemas SAR espaciales y calibración de INTA es responsable del centro de Calibración y Validación de PAZ y del aseguramiento las prestaciones de los productos durante toda la vida útil de la misión. Para ello, se lleva a cabo un programa de monitorización de prestaciones continuo sobre los datos adquiridos y campañas de calibración específicas periódicamente. Estas actividades de monitorización y calibración se realizan sobre elementos de referencia cuya localización precisa y respuesta a la señal RADAR es conocida y exacta. Generalmente, los elementos de calibración más utilizados son reflectores de esquina, generalmente triedros metálicos, cuya sección transversal RADAR (RCS) se puede caracterizar estimando la energía interceptada por el área de sus caras. Por ser elementos pasivos no introducen retardos electrónicos, lo que les hace ideales para la calibración geométrica. La exactitud de la calibración radiométrica estará acotada por la estabilidad del instrumento, pero también por la exactitud en la determinación de la RCS de referencia de los elementos de calibración. Las fuentes de error que más afectan a esta determinación son los defectos de fabricación respecto a planitud, ortogonalidad o dimensionamiento y las condiciones ambientales de la medida, como pueden ser interferencias con el entorno o la climatología local, que se tratan de minimizar buscando ubicaciones de despliegue homogéneas y libres de elementos interferentes. El método más fiable para para minimizar los errores introducidos en el proceso de fabricación consiste en la medida en cámara de la RCS de cada uno de estos reflectores, pero este proceso puede resultar costoso y, especialmente con reflectores de gran tamaño, sujeto a la disponibilidad de instalaciones altamente especializadas. En este artículo se muestran las actividades realizadas junto con el Laboratorio de Electromagnetismo Computacional y Aplicado del INTA para la definición de un proceso de caracterización de los 40 reflectores del campo de calibración INTA de PAZ basado en su medida dimensional, la generación de un modelo 3-D de los mismos y la simulación de su RCS a partir de ellos. Los resultados se validan con medidas sobre imágenes PAZ, TerraSAR-X y TanDEM-X, obtenidos de los reflectores desplegados en campo.Publicación Restringido Indoor Measurement of Bistatic High Resolution Range Profiles of Scale Model Aircraft Targets(Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2018-11-29) Escot Bocanegra, D.; Poyatos Martinez, David; Plaza Gallardo, Borja; Agencia Estatal de Investigación (AEI)Bistatic radar has been recently attracting again the attention of engineers and scientists due to a variety of reasons, including, for instance, the current developments in passive radar systems or the advantages that bistatic radar offer to detect stealth platforms. Under these circumstances, radar cross section (RCS) measurement facilities have to be able to evolve accordingly and provide bistatic measurement capability. This paper introduces BIANCHA, a multi-purpose testing facility, and demonstrates its applicability for this purpose by presenting results of the bistatic scattering analysis of scaled model aircraft targets.Publicación Restringido Metamateriales nanoestructurados para criostatos de uso espacial(RIA-MAD4SPACE 2025, 2025-04) Madueño, L.; Velázquez, E.; Ramos Somolinos, David; Díaz, A.; Scheneider, M.; Plaza Gallardo, Borja; Poyatos Martinez, David; del Hoyo Gordillo, Juan Carlos; Urqui, R.; Worgull, M.; Martín, B.; Arribas, P. J.; Sanz, RuyEl aislamiento térmico y electromagnético (desde DC hasta GHz) en criostatos terrestres y espaciales es fundamental para garantizar un entorno de trabajo adecuado para la instrumentación de próxima generación. En el caso de los detectores de rayos X, el aislamientosimultáneosevuelvecrucialparalossensoresdebordedetransición,comolosdelinstrumentoX-IFU (misión ATHENA)[1]. Los materiales estructurales y de revestimiento interno de los criostatos son clave para alcanzar los niveles de aislamiento más exigentes. De hecho, la elección de los materiales requiere un equilibrio delicado, por ejemplo, en cuanto a peso, compatibilidad con el vacío, propiedades electromagnéticas y conductividad térmica. Sin embargo, algunos metamateriales nanoestructurados[2] pueden ser diseñados de forma apropiada y ofrecer respuestas personalizadas y mejores rendimientos que los materiales monofásicos/componentes. No obstante, estos metamateriales deben ser compatibles con las temperaturas espaciales y criogénicas. Además, deben sintetizarse mediante métodos económicos y asequibles para que sean escalables y compatibles con las técnicas de fabricación. Para afrontarestereto,hemoselegidodostiposprincipalesdematerialesbase con baja conductividad térmica.(k): Poly-ether-ether-cetona (PEEK,k≈0.17W·m-1·K-1) siendo un polímero termoplástico técnico calificado para condiciones espaciales, de ultra alto vacío y criogénicas; y crecimiento de óxido sanódicos en titanio (k≤1.5W·m-1·K-1[4]),que es un material común en aplicaciones aeroespaciales.Publicación Restringido Assessment of FEM simulations in EMC test setups for small aeronautical platforms(Taylor and Francis Online, 2018-08-03) Plaza Gallardo, Borja; Ramajo, O.; López, Daniel; Poyatos Martinez, David; Escot Bocanegra, D.; Agencia Estatal de Investigación (AEI)The rise of fly-by-wire systems together with the utilization of new composite materials make it more and more difficult to assess and guarantee aircraft electromagnetic compatibility (EMC). As a result, the design phase becomes of paramount importance in the aircraft production process. Performing actual EMC tests over different configurations in such a phase would be very costly and time consuming, so reliable computational techniques are being explored in the last years. However, proper validation is needed in order to gain confidence in the results obtained by simulations. In this regard, this paper presents the assessment of a simulation approach based on the finite element method to reproduce typical setups of an EMC test laboratory for small aeronautical platforms. The final test object is based on an unmanned aerial vehicle but, first, a simpler test case is used to tune and assess the simulation approach. Once the approach is both qualitatively and quantitatively validated with measurements, new setups involving the aeronautical specimen are analysed.Publicación Restringido On the Design of a Planetary Protection Shell for EMC Testing on Space Equipment(Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2020-06-22) Fernández Romero, Sergio; Muñoz Rebate, I.; Jiménez Lorenzo, María; Plaza Gallardo, Borja; Poyatos Martinez, David; Díaz Michelena, Marina; Agencia Estatal de Investigación (AEI); Fernández Romero, S. [0000-0002-7169-2222]; Jiménez Lorenzo, M. [0000-0003-1243-6111]; Plaza Gallardo, B. [0000-0003-3615-0353]; Poyatos Martínez, D. [0000-0002-3829-5110]This letter addresses on the design of a planetary protection shell for performing the Electro-Magnetic Compatibility (EMC) tests of the Anisotropic Magneto-Resistance (AMR) sensor of the ExoMars mission. This mission has strict bio-burden requirements. The ElectroMagnetic (EM) properties of several materials have been investigated for measuring their transmission coefficients and the novelty of this letter is the use of Fused Deposition Modeling (FDM) technology as the production method. Additive manufacturing is presented as a promising technology in the field of radiofrequency since it can use a wide range of materials (including thermoplastics) with high and low transmission coefficient. The investigation comprises the analysis of the electromagnetic properties of several 3D printer materials in order to study their transmission coefficients. Seeing the EM characterization results, it was decided to produce a shell using FDM technology because it provides control over the grounding of the instrument and makes easier the integration, cleaning and protection against impacts during the operation, with great versatility and low cost. To finish, the shell has been proved during the acceptance EMC tests of the flight model and flight spare AMR instrument.Publicación Restringido Limitations in the Shielding Effectiveness Measurement Methods for Carbon Fiber Composites(Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2021-04-12) Plaza Gallardo, Borja; Fernández Romero, Sergio; Gómez de Francisco, Patricia; Muñoz Rebate, I.; Ramos Somolinos, D.; Poyatos Martinez, David; Agencia Estatal de Investigación (AEI)Novel materials, as multi-ply carbon fiber composites (CFC), are increasingly used in the industry due to their outstanding mechanical properties in relation to their weight. In this regard, from the standpoint of electromagnetic compatibility (EMC), shielding effectiveness (SE) is a key parameter that often determines the scope for application of a given material. This article addresses the application of two complementary standards, ASTM D4935 and IEC 61000-4-21, to the SE measurement of different CFC test samples with more than 10 layers and a very large expected shielding. The analysis of the limitations encountered and the description of applied improvements on the traditional measurement procedures on each method are also included, showing promising results. On the other hand, there are alternative methods to evaluate the SE of CFC based on their DC square resistance. Consequently, and forthe shake of completeness, a novel setup for high precision measurement of the DC square resistance of CFC samples is also described along the article.Publicación Restringido Nanostructured metamaterials for the thermal and electromagnetic isolation of cryostats(SPIE, 2024-08-26) Vivas, Laura G.; Ramos Somolinos, David; Martín-Rubio, Carolina; Rivelles García, Alejandro; Madueño Custodio, Laura; Ruiz Clavijo, Alejandra ; Díaz, Alberto; Schneider, Marc; Plaza Gallardo, Borja; Poyatos Martinez, David; del Hoyo Gordillo, Juan Carlos; Caballero Calero, Olga; Worgull, M.; Martín Iglesias, Santiago; Martín Vodopivec, B.; Maicas, M.; Navas, David; Martín González, Marisol ; Sanz, RuyIn terms of thermal and electromagnetic isolation properties, Nanostructured Metamaterials may present important advantages compared to current employed materials. In this work, we present the synthesis routes and the preliminary characterization results of some metamaterials based on Poly-ether-ether-ketone and nanostructured anodic oxides, with low thermal conductivity, combined with Au nanocolumns and three-dimensional nanonetworks. The results reveals proper magnetic and electromagnetic properties and suggest their suitable use under vacuum and cryogenic conditions.Publicación Acceso Abierto A Subcell Finite-Difference Time-Domain Implementation for Narrow Slots on Conductive Panels(Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI), 2023-08-03) Ruiz Cabello Núñez, M. D.; Martín Valverde, A. J.; Plaza Gallardo, Borja; Frövel, Malte; Poyatos Martinez, David; Rubio Bretones, Amelia; Gascón Bravo, Alberto; García, S. G.; Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA); Ministerio de Ciencia e Innovación (MICINN)Efficiently modeling thin features using the finite-difference time-domain (FDTD) method involves a considerable reduction in the spatial mesh size. However, in real-world scenarios, such reductions can lead to unaffordable memory and CPU requirements. In this manuscript, we present two stable and efficient techniques in FDTD to handle narrow apertures on conductive thin panels. One technique employs conformal methods, while the other utilizes subgridding methods. We validate their performance compared to the classical Gilbert-Holland model and present experimental results in reverberation environments to shed light on these models’ actual confidence margins in real electromagnetic compatibility (EMC) scenarios.Publicación Restringido INMARS: SISTEMA DE COMUNICACIÓN SUPERFICIE-ORBITAL EN MARTE. DISEÑO Y ENSAYOS(RIA-MAD4SPACE 2025, 2025-04) Ruiz Carrasco, Jose Raimundo; Serrano Santos, Felipe; Plaza Gallardo, Borja; Poyatos Martinez, David; Arruego, IgnacioLa Exploración del planeta Marte se ha desarrollado mediante multitud de vehículos (rovers y orbitadores) desplegados desde los albores de la carrera espacial y más recientemente con la misión Perseverance. La recogida de muestras y datos es primordial para el estudio del planeta y las futuras misiones tripuladas. En este sentido, el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) realiza ingeniería y desarrollo de sondas de impacto, que dentro del Proyecto InMARS, tienen el objetivo de establecer una red operativa sobre la superficie de Marte para adquisición y transmisión de datos atmosféricos que permitirán caracterizar mejor la dinámica atmosférica del planeta y reducir riesgos en los futuros amartizajes. El sistema de comunicación superficie–orbital necesario requiere funcionalidad específica bajo condiciones y restricciones severas ambientales, de impacto, y de espacio disponible, entre otras. En la comunicación se presentará el diseño preliminar y los ensayos previstos de dicho sistema y sus principales elementos.Publicación Acceso Abierto Caracterización Electromagnética de Reflectores de Esquina para la Calibración de Tecnología SAR(URSI, 2025-09) Ramos Somolinos, David; Moragrega Langton, María; Sánchez Sánchez, Gema; Auñón Marugán, Alicia; Gimeno Martinez, Nuria; Casal Vázquez, Nuria; Cifuentes Revenga, Patricia; Cuerda Muñoz, Juan Manuel; Plaza Gallardo, Borja; Poyatos Martinez, DavidLa tecnología de radar de apertura sintética (SAR) se encuentra presente en una amplia variedad de misiones de observación de la Tierra. Un ejemplo de ello es el satélite PAZ, encargado de la recopilación de información destinada a defensa, a cartografía de alta resolución o a la gestión de desastres naturales, entre otras. Para garantizar la precisión y fidelidad de los datos, el sistema debe estar calibrado adecuadamente. Si bien existen varios medios para realizar esta calibración, habitualmente se utilizan elementos pasivos como los reflectores de esquina. En este trabajo se estudian distintos diseños y materiales para estos reflectores de esquina con el objetivo de eliminar fuentes de error en la calibración y reducir el alto peso de estos sistemas. En concreto, se estudiará un modelo fabricado en acero que servirá de referencia, un prototipo de aluminio con una nueva geometría y un modelo de ácido poliláctico (PLA) cuya superficie está recubierta con pintura conductora de níquel. Para ello se utiliza el software de simulación electromagnética Ansys Electronics HFSS y la cámara anecoica biestática ( BIANCHA ) perteneciente al nstituto Nacional de écnica eroespacial (INTA). Además, se presentarán los nuevos diseños fabricados en material compuesto en los que se está trabajando actualmente.
