Архив
Том 21, 2024
Том 20, 2023
Том 19, 2022
Том 18, 2021
Том 17, 2020
Том 16, 2019 г.
Том 15, 2018 г.
Том 14, 2017 г.
Том 13, 2016 г.
Том 12, 2015 г.
Том 11, 2014 г.
Том 10, 2013 г.
Том 9, 2012 г.
Том 8, 2011 г.
Том 7, 2010 г.
Выпуск 6, 2009 г.
Выпуск 5, 2008 г.
Выпуск 4, 2007 г.
Выпуск 3, 2006 г.
Выпуск 2, 2005 г.
Выпуск 1, 2004 г.
Поиск
Найти:
Подписка/отписка
на рассылку новостей
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. 2019. Т. 16. № 4. С. 9-16

Микроволновый радиометр на основе метода нулевых измерений для бортовых систем дистанционного зондирования природных сред

А.В. Убайчин 1 
1 Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Томск, Россия
Одобрена к печати: 20.02.2019
DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-4-9-16
В статье описан новый тип микроволновых радиометров на основе метода нулевых измерений, обладающих упрощённой конструкцией. Показана разработанная структурная схема предложенного нулевого радиометра. Приведён оригинальный способ использования собственных шумов малошумящего усилителя для формирования опорной точки передаточной характеристики. Описан алгоритм уравнивания энергии сигнала антенны внутренними опорными генераторами шума при реализации метода нулевых измерений. Приведена математическая модель, описывающая передаточную характеристику с учётом вклада потерь в элементах и узлах входной высокочастотной части. На основе такой математической модели показана инвариантность результатов измерений к изменениям собственных шумов и коэффициента передачи радиометрического приёмника. Исследовано влияние вклада потерь в элементах и нестабильности узлов входной высокочастотной части в ошибки измерений. Показано устранение влияния потерь входной высокочастотной части на результаты измерений при калибровке по двум эталонным источникам шумового сигнала. Приведены результаты численной оценки ошибок измерений в зависимости от величины потерь во входной высокочастотной части и точности её термостатирования. На рассмотренном примере реализации предложенного нулевого радиометра показано, что максимальная ошибка измерений, связанная с вкладом потерь во входной высокочастотной части и дрейфом собственных шумов опорного малошумящего усилителя, в два раза меньше точности термостатирования.
Ключевые слова: дистанционное зондирование, нулевой метод измерений, микроволновая радиометрия, радиометрические методы, ошибки измерений, научное приборостроение
Полный текст

Список литературы:

  1. Абдирасул уулу Т., Алексеев Е. В., Данилов Д. Н., Жук Г. Г., Ташходжаев А. С., Убайчин А. В., Филатов А. В. Бортовая микроволновая радиометрическая система с высокой динамикой измерения // Динамика систем, механизмов и машин. 2016. № 4. С. 62−65.
  2. Бордонский Г. С., Гурулев А. А., Орлов А. О., Цыренжапов С. В. Различие картин радарных и радиометрических измерений (на примере ледяного покрова эвтрофированного озера) // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2014. Т. 11. № 2. С. 228−240.
  3. Николаев А. Г., Перцов А. Г. Радиотеплолокация. М.: Сов. радио, 1964. 326 с.
  4. Саворский В. П., Аквилонова А. Б., Ермаков Д. Е., Кибардина И. Н., Панова О. Ю., Смирнов М. Т., Турыгин С. Ю., Чернушич А. П. Моделирование спутниковой СВЧ-радиометрической информации, используемой для восстановления трёхмерных полей атмосферных параметров // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15. № 2. С. 23−250.
  5. Убайчин А. В. Линейность передаточной характеристики нулевых радиометров с комбинированной импульсной модуляцией при высоком динамическом диапазоне измеряемых шумовых температур // Известия высших учебных заведений. Физика. 2012. Т. 55. № 9−3. С. 130−133.
  6. Убайчин А. В., Филатов А. В. Многоприемниковые микроволновые радиометрические системы на основе модифицированного метода нулевых измерений. Томск: Изд-во ТУСУР, 2014. 154 с.
  7. Camps A., Tarongi J. M. Microwave radiometer resolution optimization using variable observation times // Remote Sensing. 2010. V. 2. P. 1826–1843.
  8. Frater R. H., Williams D. R. An Active “Cold” Noise Source // IEEE Trans. Microwave Theory and Techniques. 1981. V. 29. Iss. 4. P. 344–347.
  9. Soldatov D. P., Gladun V. V., Pirogov Yu. A., Pavlov P. A., Petukhov V. B., Tischenko D. A., Markelov V. V. Passive millimeter wave imaging system with tilt scanning // Bulletin RAS: Physics. 2012. V. 76. No. 12. P. 1371−1373.