ISSN 2070-7401 (Print), ISSN 2411-0280 (Online)
Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса
физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений
и объектов

  

Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14. № 3. С. 118-127

Радиометр-поляриметр L-диапазона

С.В. Маречек 1 , М.Т. Смирнов 1 
1 ФИРЭ им. В.А. Котельникова РАН, Фрязино, Московская обл., Россия
Одобрена к печати: 02.06.2017
DOI: 10.21046/2070-7401-2017-14-3-118-127
Работа посвящена разработке СВЧ-радиометра для измерений параметров подстилающей поверхности в задачах дистанционного зондирования системы «атмосфера – поверхность Земли». Предложена методика обработки измеряемых сигналов радиотеплового излучения для вычисления четырёх параметров поляризации Стокса. Методика основана на интерференционной обработке двух ортогонально поляризованных входных сигналов. Сигналы с выхода антенны поступают непосредственно на блок векторной обработки. Радиометр имеет четыре канала усиления сигналов с выходов блока интерференционной обработки. В каналах присутствуют все компоненты параметров Стокса. Данная методика не требует проводить корреляционную обработку сигналов на последующих этапах. Главное преимущество применения интерференционной методики перед корреляционной методикой заключается в том, что используется принципиально пассивный линейный элемент – векторный сумматор – делитель мощности. Использование интерференционной системы делает более простой и недорогой реализацию трактов усиления и обработки радиометра. Разработана математическая модель, описывающая все преобразования измеренных сигналов. На базе предложенной методики изготовлен радиометр-поляриметр L-диапазона. Даны описания и функциональные схемы основных блоков СВЧ-радиометра. Радиометрические каналы выполнены по классической схеме модуляционного радиометра. Предложена процедура внутренней калибровки радиометра и методика получения параметров эллипса поляризации.
Ключевые слова: радиометр, параметры Стокса, дистанционное зондирование, излучательные характеристики, подстилающая поверхность, атмосфера Земли, температура, влажность, спутники
Полный текст

Список литературы:

  1. Басс Ф.Г., Фукс. И.М. Рассеяние волн на статистически неровной поверхности. М.: Наука, 1972. 424 с.
  2. Маречек С.В. Интерференционный радиометр-поляриметр // ПТЭ. 2008. № 4. С. 64–70.
  3. Маречек С.В. Перспективы понижения рисков путем использования радиометров L-диапазона в системах мониторинга районов зарождения тропических циклонов // Экологические системы и приборы. 2011. № 1. С. 24–29.
  4. Germain K.St., Poe G.A., Gaiser P.W. Polarimetric emission model of the sea at microwave frequencies and comparison with measurements // Progress In Electromagnetics Research. 2002. PIER 37. P. 1–30.
  5. Koistinen O., Lahtinen J., Hallikainen M., Comparison of analog continuum correlators for remote sensing and radio astronomy // IEEE Trans. Instrum. Meas. 2002. Vol. 51. P. 227–234.
  6. Rotbøll J., Søbjærg S.S., Skou N. L-band polarimetric correlation radiometer with subharmonic sampling // Proc. 2001 IEEE Int. Geosci. Remote Sensing Symposium. Sydney, Australia. 2001. P. 1571–1574.