Справочник по радиолокации. Книга 2 (1151799), страница 9
Текст из файла (страница 9)
!'"..~' .'О...: ! ~:,,: „". ~;:,.' % . ~:: '., ""'.";: ".Р,"..~":,. "! 4 ';:;. !'". ~'". :;-,;-';-:;-;:«-'-":„',::,-' ~:-';;::,:-:;,! -"='; -'-',:;,,:„':- 1,-';:-!;;.';;:.;:; '; -;-",:; '-;".-,";-;"';,;;:,"';;~": ';;"~" '„'!:"";,",:";,",;;;;:~"',;:ф',-',ф'",-';',:";'„',',"'-' ~. -.::; ';"::;-' ,'~-.;::.;::;::;;,,'=:-',:.':,,:,',:,'." о,.'.!-: -':;:,!;-';! ~-";,~";;;-:"'-",,;-::.-",-' ~!'.."""И !!!.;-':;"'-:,!;"' .,'::.:.'-; ...~':,:.~~ф':„.1:.""" -',.",-.,':;-':: „-,„.;; =::!'„'„;; !!'- '~;-':;""-:,!;"'.;;-"':.':.;,"."~"-!!'- '~~":,!"'.:.:;-~!-':;!::!„: ':.'::;-':;.-'„: ':,:;: ! !~~:.;:,!".;.~:.
=:;: „..':::,'.= ';:~'.„.~", ".: ~:!:;:.' '.„':",'. '.-„::Л~. „..;:;!'".:,!-::. "'!'.' ,„:.;',-',;:-„.~"; ,:-~!!'.:=. ::.: : , „.; , '~ "„': ;:::: .".~,'. !. ~'.;.~!. ~':,~", „:-~".„.. :,!';". -: .' !!': „; ';;-„'; ~--:,'.=;-"':.';!",: ,. -; ',. ::: :":,"."'.: -:.', :„.;; -:::: ';":. '~.,::;--...': ! ! " ' .:":! ,.~:;~.' .'.
Ц ~ У "«":!.,.""";"..",""".„.,:~";.."',.~ъ'„..; ',::. ';., "«"..."""';. ° ","",.„:~ Й. ,'~„:~ „: '....' '„.; ':„' '' —,': -,""' 3. ,'! '~;,'"'.,!";.' '".'., '""'":»'"'.~'".„' ',:~ .:":„.' ', ."'.,'";,.'!":~:.:", ':;"~,:'~" .,У,' .'ф'"'„. м 1К2. Радиолокационные системы с синтешрованной аиертурой ~РСА~ выборок собирают по всей длине синтезированной апертуры диаграммы направленности по азимуту. Задача состоит в том„чтобы откалибровать антенну таким образом, чтобы кадры всех пакетов можно было объединить и собрать непрерывным образом вдоль пути РСА. Несоответствия выглядят как систематическая «гребешковая» модуляция яркости изображений на границах между каждым из кадров. Сканирующие РСЛ ~38 — 401. Если ширина полосы охвата является основным требованием, то разрешающей способностью по азимуту можно пожертвовать в пользу увеличения дальности охвата.
Хитрость заключается в мультиплексировании нескольких наборов данных, передаваемых в пакетном режиме, .где кажлый Раоиолокаиионные систелсы с синтезированной апертурой ~РСА) 893)) етрическая модель сигнала проста в своей основе. Для любой сцене пара входных сигналов может быть описана выражениями ь',(~) == Г,аехр[ —,кр~ (18.10) ь2(~) — -- Г~аехр~-ур + фир(г,~.
-- ~,)1, (18.11) где нижние индексы отражательной способности Г предполагают, что два сигнала могут быть получены в два различных момента времени, а также из двух разных пространственных точек по линии визирования. Задача состоит в том, чтобы оценить относительную разность фаз Лср, которую обычно находят путем краосс-нкоср- 894 булава И. Космические радиолокационные системы дистанционного зондирования они наблюдаются в разные моменты времени. Зто требование легко выполняется при коротких временных интервалах между благоприятными возможностями для наблюдения, например при трехдневном повторном облете орбиты, который впервые был использован для получения данных системой Яеака1, чтобы доказать концепцию стабильных особенностей местности, таких как отсутствие растительности на скалистых склонах гор.
Это необязательно выполняется для сцен, покрытых льдом или растительным покровом, которые могут претерпевать изменения в деталях отражения и рассеяния между наблюдениями. В некоторых природных и большинстве городских сцен присутствует множество угловых отражающих элементов, чьи фазы остаются стабильными в течение 18.2. Радиолокационные системы с синтезированной апертурой ~РСА~ 89~$ 3) когерентная двойная поляризация. РЛС с двойной поляризацией, которая сохраняет относительную фазу между двумя принятыми сигналами с разной поляризацией, имеет значительное отличие от традиционных систем с двойной поляризацией.
Термин «когерентные» помогает отличить такие РЛ С от их аналогов, описанных в предыдущем абзаце. Режимы когерентной двойной поляризации не эксплуатируются на орбитальных РСА ~хотя это является стандартной практикой в наземной радиолокационной астрономии на таких объектах, как РЛС в Аресибо ~58~). Опыт показал, что относительно мало пользы получается от знания фазы между принятыми сигналами с той же поляризацией, что и у переданных, и кросс-поляризованными отраженными сигналами при условии, что п~,:пе,,~чл,,.ипею.
булава 18. Космические радиолокационные системы дистанционного зоноирования изначально запутанные изменения «стандартных» форм для представления данных, а также несколько альтернативных методов для анализа данных. Однако после освоения обработки данных РСА с квадратурной поляризацией они, несомненно, превращаются в золотой стандарт для количественной характеристики сцены радиолокационной съемки.
Возможности космических РСА с квадратурной поляризацией предполагают значительные затраты. Основным требованием является то, что данные лолжны быть взаимно когерентными. Это относительно легко реализовать для приемника, который должен иметь только два канала, захватывающие одновременно фазы и амплитуды поля рассеяния в двух ортогональных поляризациях. С другой сторо- Глава 18. Космические радиолокационные системы дистанционного зонг)ирования (ЫН вЂ” Кеа-5шХасе Не1дй) с усредненной односекундной точностью порядка нескольких сантиметров вдоль траектории более чем 1000 км и орбитами, по которым происходит повтор наблюдения поверхности каждые 10 20 дней. В отличие от сказанного, мезомасштабные миссии сосредоточены на получении информации о высоте поверхности моря на участках менее 300 км в длину. Вместо измерений абсолютной высоты поверхности моря с высокой точностью в маломасштабных приложениях требуется точность„достаточная для поддержания повторяемости измерений наклона поверхности порядка 1 микрорадиана (изменения высоты поверхности моря на 1 мм на расстоянии 1 км).
Для геодезических сигналов, которые выражаются через топографические изменения статичной поверхности моря, необ- 900 Глава И. Космические радиолокационные системы дистанционного зондирования полученные от таких приборов, как ТОРЕХ и 3аюп-1, были проанализированы. чтобы оценить скорость среднего повышения уровня моря с точностью до 1 миллиметра в год. В дополнение к измерению высоты морской поверхности сигнал спутникового радиолокационного высотомера поддерживает два других типа океанографических измерении: измерение волн большой высоты (ЯЖН вЂ” Ядпйсап1 Жа~е НецЫ) и скорости приповерхностного ветра (ЖЯ вЂ” Ч'1пд ~реей). Над почти плоской поверхностью моря идеализированная средняя форма сигнала высотомера с ограничением количества импульсов представляет собой ступенчатую функцию, чье время нарастания равно длительности сжатого импульса и положение которой на оси опаыат~|з зч гю~сьтъчгз~тю лпа~~з паз,гцъ~ь;ту ~ч тът юс гу~-с~т~,рз р~атгъъюсзр~э Глч1Х пс; Глава 18.
Космические радиолокационные системы дистанционного зопдирования эксплуатационных требований ВМС США, С~ГО прелставляет текущее состояние дел в области использования небольшого выделенного радиолокационного высотомера. ПослелниЙ вк.нонает в себя радиометр водяного пара двойной частоты (%УЯ. — 'А~а1ег-Ъарог Кайопзе1ег) 22 и 37 ГГц, данные которого используются для уменьшения соответствувщей неопределенности распространения до 1.9 см. 18.3. Высотомеры ~альтиметры) растянулась до пяти лет, Т/Р обеспечивал поставку ценных данных в течение впечатляющего отрезка времени — тринадцати лет.
Т/Р был официально выведен из эксплуатации в декабре 2005 года. Как и в случае большинства РЛС, принятый сигнал, состоящий из отдельных импульсов, излучаемых ТОРЕХ, искажался когерентным собственным шумом прибора, известным как спекл. Стандартное отклонение спекла уменьшается путем суммирования (в среднем) множества статистически независимых сигналов. Статистическая независимость между последовательными отраженными сигналми, наблюдаемая радиолокационным высотомером, зависит прежде всего от периола повтопения пя:тиолокационцого импульса.
пазме...'™~~ ™:...;,...".......:., Глава 18. Космические радиолокационные системы дистанционного зондирования более частыми, что поставило под угрозу точность определения параметров орбиты. На определенном этапе своей миссии параметры орбиты спутника ЕКБ-1 были изменены для осуществления более длительного периода повторного прохождения ~17б дней). Этот длительный период повторного прохождения был обусловлен относительно плотной сеткой поверхностной выборки, которая потребовалась для оценки морского ледяного покрова, а также в целях геодезии и батиметрии. В течение миссии ЕКЯ-2 период повторных проходов по орбите не менялся. Следствием этих характеристик орбиты является то, что полученные данные не подходят для измерения ежегодного повышения уровня моря, которое является одной из ключевых климатологических переменных. ~з~ ~1о СдФ ~чг~ 6т ~ и з п~зрр~~а ъл1зег тит п~ъ 1у» г п~*пгърятлтли~ Ъ ъх~т1я-,::;,—:.;,.".:-,„;-.—,,","-::.„,-,:,;-:;.„:,.—, ".-,"--,--;; 18.3.
Высотомеры ~альтил~етры~ 905 ': Орбита систем ТОРЕХ/РоюеМоп ('Т/Р~. Современное состояние. технологий (по крайней мере в области точности измерений и крупномасштабных исследований циркуляции) представляет система Заюп-1, работающая на орбите, первоначально разработанной для ТОРЕХ/РоьеЫоп. Параметры орбиты включают период повторения 9,9156 календарных дней (к сожалению, часто указывается как 10 дней), наклон 66', разделение траекторий повторных проходов на экваторе (316 км) и высоту 1336 км.
Радиальная составляющая точного определения орбиты (РОГ)--- Ргесь1оп ОгЬй Е)егепп1пайоп) составляет порядка 2 см для Т/Р, результаты работы системы 1аьоп-1 показывают точность определения высоты орбиты до уровня /лава 18. Космические радиолокационные системы дистанционного зондирования искажается до нуля, а все приливные составляющие, которые в основном зависят от ложных сигналов солнечной составляющей, изменяются до частот, близких к нулю.
Теоретические основы. В нижеследующих пунктах приводится краткая информация об основных характеристиках космических радиолокационных высотомеров. Примеры взяты из конструкции ТОРЕХ 183, 84~. Высотомеры с ограничением имиульсов. На рис. 18.10 проиллюстрировано условие импульсного ограничения [85~. Область радиусом гр, ограниченная на квази- плоской поверхности импульсом длительностью т секунд, находится на поверхности Земли, средний радиус которой Я~ наблюдается высотомером, который / Прямое и обратное Сжатый импульс р е " ь ы , "',т ь) ) ь е о,:"' ', „", ) -,."' 'б'.';:",, ",;"~е 'е'.,«'ь б, ' " 'ь :, ье..',.леь"-, ь!'„:1еь,„ь:".
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
