Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14. № 5. С. 103-112
Исследование точности однопроходного переднебокового РСА интерферометра при измерении рельефа поверхности Земли
П.Е. Шимкин
1 , М.И. Бабокин
2 , А.И. Баскаков
1 1 Национальный исследовательский университет "МЭИ", Москва, Россия
2 ЗАО "Аэрокон", Жуковский, Россия
Одобрена к печати: 01.06.2017
DOI: 10.21046/2070-7401-2017-14-5-103-112
Работа посвящена исследованию реальной точности измерения рельефа поверхности с помощью интерферометрического однопозиционного комплекса дистанционного зондирования Земли на примере авиационного радиолокатора с синтезируемой апертурой антенны (РСА). Рассматриваемый в работе интерферометрический РСА (ИРСА) позволяет производить оперативную оценку рельефа подстилающей поверхности за один проход носителя РСА без необходимости во второй приемной антенне РСА. Описывается алгоритмическая реализация интерферометрической обработки сигналов, проверка и отладка которой осуществляются по реальным радиоголограммам, записанным на борту авиационного носителя в ходе испытательных полетов. Особенностью интерферометрической обработки при таком построении ИРСА является возможность использования одного увеличенного интервала синтезирования с разбиением на подынтервалы для организации интерферометрических измерений. Благодаря такому подходу появляется возможность варьирования базы интерферометра на этапе цифровой обработки сигналов. Это позволяет исследованием коэффициента корреляции пары комплексных радиолокационных изображений (РЛИ) извлечь информацию о точности измерений рельефа местности в зависимости от размера базы интерферометра и выбрать его оптимальный размер, при котором погрешность оценки рельефа минимальна. Дается визуальное сравнение полученных трехмерных изображений местности с данными из Google Earth. Продемонстрирована возможность использования предлагаемой схемы построения однопроходного бортового ИРСА при решении задач получения цифровых моделей рельефа.
Ключевые слова: однопроходный РСА интерферометр, коэффициент корреляции, цифровая модель рельефа, трехмерное изображение
Полный текстСписок литературы:
- Бабокин М.И., Ефимов А.В., Карпов О.А., Титов М.П. Однопроходный интерферометр при переднебоковом обзоре // Радиотехника. 2014. № 7. С. 16–20.
- Бабокин М.И., Толстов Е.Ф. Фазовое портретирование в многоканальных РСА // 6-е Всероссийские Армандовские чтения «Радиофизические методы в дистанционном зондировании сред»: материалы 7-й Всерос. науч. конф. Муром, 31 мая – 2 июня 2016. Муром: Полиграф. центр МИ ВлГУ, 2016. С. 287–297.
- Баскаков А.И., Шимкин П.Е. Исследование потенциальной точности определения местного рельефа авиационным интерферометрическим РСА при переднебоковом обзоре // Радиотехника. 2013. № 10. С. 71–74.
- Баскаков А.И., Шимкин П.Е. Сравнение точностных характеристик двух способов построения авиационных интерферометрических РСА // Международ. науч. журн. «Альтернативная энергетика и экология». 2015. № 22. С. 77–83.
- Шимкин П.Е. Имитационная модель однопроходного РСА интерферометра переднебокового обзора // Радиотехнич. и телекоммуникац. системы. 2016. № 4. С. 17–25.
- Шимкин П.Е., Баскаков А.И., Бабокин М.И. Экспериментальная отработка алгоритмов оценивания рельефа с помощью однопроходного переднебокового РСА интерферометра // 6-е Всерос. Армандовские чтения «Радиофизические методы в дистанционном зондировании сред»: материалы 7-й Всерос. науч. конф. Муром, 31 мая – 2 июня 2016. Муром: Полиграф. центр МИ ВлГУ, 2016. С. 244–250.
- Bamler R., Hartl P. Synthetic aperture radar interferometry // Inverse Problems. 1998. Vol. 14. No. 4. P. R1–R54.
- Melvin W.L., Sheer J.A. Interferometric SAR and Coherent Exploitation // Principles of modern radar: advanced techniques / eds. Melvin W.L., Sheer J.A. SciTech Publishing. Edison, NJ, 2013. P. 337–398.
- Rodriguez E., Martin J.M. Theory and design of interferometric synthetic aperture radars // IEE Proc. 1992. Vol. 139. No. 2. P. 147–159.