Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2025. Т. 22. № 5. С. 75-86
Применение однопозиционного РСА бокового обзора для интерферометрической оценки рельефа поверхности Земли
М.И. Бабокин
1, 2 , П.Е. Шимкин
2 , В.Г. Степин
2 1 АО «АЭРОКОН», Жуковский, Московская обл., Россия
2 Национальный исследовательский университет «МЭИ», Москва, Россия
Одобрена к печати: 29.07.2025
DOI: 10.21046/2070-7401-2025-22-5-75-86
Рассмотрены особенности построения и основные характеристики радиолокационного интерферометрического комплекса дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) на базе однопозиционного радиолокатора с синтезированной апертурой антенны (РСА) космического базирования, работающего в режиме однопроходного наблюдения в строго боковом обзоре. Определены условия функционирования и требования к информационному обеспечению системы разностно-фазовой обработки сигналов, полученных по данным однопроходного интерферометрического РСА (ИРСА) при мультивременном радиозондировании. Проверена работоспособность предложенного подхода к построению комплекса ИРСА для первичной оценки рельефа поверхности Земли по разностно-фазовому смещению разновременных сигналов по реальным радиоголограммам, полученным по открытым данным ДЗЗ. Приведены экспериментальные результаты по отображению рельефа подстилающей поверхности Земли путём применения мультивременной разностно-фазовой обработки парных сигналов методом радиолокационной интерферометрии с помощью однопозиционного однопроходного космического РСА, работающего в режиме бокового обзора. Продемонстрирована возможность использования предлагаемой схемы построения интерферометрического комплекса с одним РСА на орбите при мультивременной организации наблюдения. Показано, что представленный в работе метод радиолокационной интерферометрии с помощью однопозиционного РСА позволяет детально и точно измерять рельеф подстилающей поверхности Земли.
Ключевые слова: радиолокатор с синтезированной апертурой антенны, РСА, интерферометрический РСА, ИРСА, метод разностно-фазовой интерферометрии, результаты эксперимента
Полный текстСписок литературы:
- Бабокин М. И. Авиационные и космические комплексы дистанционного зондирования Земли с интерферометрической обработкой многомерных сигналов: дис. … д-ра техн. наук. М., 2010. 336 с.
- Бабокин М. И., Карпов О. А. Обнаружение сигнала подстилающей поверхности в РЛС с учетом его флуктуаций на интервале синтезирования // Вопросы радиоэлектроники. 2008. № 1. С. 148–160.
- Бабокин М. И., Шимкин П. Е. Применение РСА космического базирования в режиме однопроходного переднебокового обзора для томографического исследования Земли // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2023. Т. 20. № 2. С. 49–59. DOI: 10.21046/2070-7401-2023-20-2-49-59.
- Бабокин М. И., Шимкин П. Е., Степин В. Г. Применение дифференциального интерферометрического РСА для обнаружения кратковременных изменений на поверхности Земли // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2024. Т. 21. № 6. С. 117–129. DOI: 10.21046/2070-7401-2024-21-6-117-129.
- Верба В. С., Неронский Л. Б., Осипов И. Г., Турук В. Э. Радиолокационные системы землеобзора космического базирования / под общ. ред. В. С. Вербы. М.: Радиотехника, 2010. 680 с.
- Волосюк В. К., Кравченко В. Ф. Статистическая теория радиотехнических систем дистанционного зондирования и радиолокации / под ред. В. Ф. Кравченко. М.: Физматлит, 2008. 704 с.
- Кондратенков Г. С., Фролов А. Ю. Радиовидение. Радиолокационные системы дистанционного зондирования Земли: учеб. пособие для вузов / под ред. Г. С. Кондратенкова. М.: Радиотехника, 2005. 368 с.
- Турук В. Э., Верба В. С., Голованова М. В. и др. РСА «Стриж» для малых космических аппаратов «Кондор-Э» // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14. № 5. С. 69–83. DOI: 10.21046/2070-7401-2017-14-5-69-83.
- Шимкин П. Е., Бабокин М. И., Баскаков А. И. Исследование точности однопроходного переднебокового РСА интерферометра при измерении рельефа поверхности Земли // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14. № 5. С. 103–112. DOI: 10.21046/2070-7401-2017-14-5-103-112.
- Школьный Л. А., Толстов Е. Ф., Детков А. Н. Радиолокационные системы воздушной разведки, дешифрирование радиолокационных изображений: учеб. для курсантов ВВИА им. проф. Н. Е. Жуковского / под ред. Л. А. Школьного. М.: Изд-во ВВИА им. проф. Н. Е. Жуковского, 2008. 531 с.
- Fornaro G., Pascazio V. SAR interferometry and tomography: Theory and applications // Academic Press Library in Signal Processing. 2014. V. 2. P. 1043–1117. DOI: 10.1016/B978-0-12-396500-4.00020-X.
- Ka M.-H., Shimkin P. E., Baskakov A. I., Babokin M. I. A new single-pass SAR interferometry technique with a single-antenna for terrain height measurements // Remote Sensing. 2019. V. 11. No. 9. Article 1070. DOI: 10.3390/rs11091070.
- Moreira A., Prats-Iraola P., Younis M. et al. A tutorial on synthetic aperture radar // IEEE Geoscience and Remote Sensing Magazine. 2013. V. 1. No. 1. P. 6–43. DOI: 10.1109/MGRS.2013.2248301.
- Ouchi K. Recent trend and advance of synthetic aperture radar with selected topics // Remote Sensing. 2013. V. 5. No. 2. P. 716–807. DOI: 10.3390/rs5020716.
- Richards M. A., Melvin W. L., Sheer J. A. Principles of Modern Radar: Advanced techniques (Radar, Sonar and Navigation). SciTech Publ., 2013, 872 p.