Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2025. Т. 22. № 6. С. 100-114
Оценка характеристик антенной системы МТВЗА-ГЯ, функционирующего на борту КА «Метеор-М» № 2-4
И.Н. Садовский
1 , Д.С. Сазонов
1 1 Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
Одобрена к печати: 19.09.2025
DOI: 10.21046/2070-7401-2025-22-6-100-114
Представлены результаты определения реальных характеристик антенной системы российского сканера/зондировщика МТВЗА-ГЯ (Модуль температурно-влажностного зондирования атмосферы, ГЯ — в память о Геннадии Яковлевиче Гуськове (1918–2002)), функционирующего в настоящее время на борту космического аппарата «Метеор-М» № 2-4. Исследования основываются на измерениях интенсивности собственного радиотеплового излучения солнечного диска и его окрестностей, выполненных этим прибором 22 и 28 мая 2024 г. В указанные даты космический аппарат выполнял манёвр крена на правый (относительно направления полёта) борт, что привело к возможности наблюдения открытого космоса в части рабочего сектора сканирования прибора. Для нисходящих полувитков при этом выполнялось условие близости мгновенных векторов наблюдения МТВЗА-ГЯ и вектора Солнца (рассчитываемых в инерциальной системе координат). В ходе обработки имеющихся данных для каждого измерения выполнялся перенос вектора Солнца в систему координат, сформированную мгновенной тройкой векторов, определяющих пространственную и поляризационную ориентацию антенны. Далее выполнялся перевод полученных координат в пространство углов, задаваемое геометрией сканирования прибора и максимально приближенное понятию объёмной диаграммы направленности антенны. Завершающая операция нормировки полученных радиотепловых изображений позволяла выделять направление максимума излучения и изолинии уровня половинной мощности. Основной задачей являлось определение взаимной ориентации оптических лучей визирования отдельных частотных каналов сканера/зондировщика, относящихся к разным облучателям антенной системы. Относительно расчётного положения центра солнечного диска они составили: для группы каналов 6,9–23,8 ГГц — (–0,85°; 0,52°); для группы каналов 31,5–48,0 ГГц — (–1,65°; 0,33°); для группы каналов 52,0–91,65 ГГц — (–1,13°; –0,47°) и для каналов 165–183 ГГц — (0,1°; 0,0°). Полученные формы диаграмм направленности практически для всех частот МТВЗА-ГЯ имеют форму эллипса с разной степенью сжатия и ориентацией главной оси. Оценки их ширины (особенно в H-плоскости) превышают значения, полученные разработчиками аппаратуры на основе электродинамического моделирования. При этом результаты модельных оценок ожидаемого отклика МТВЗА-ГЯ при сканировании Солнца, выполненных авторами, служат подтверждением корректности приведённых в статье данных.
Ключевые слова: : МТВЗА-ГЯ, «Метеор-М» № 2-4, объёмная диаграмма направленности, ориентация оптических лучей визирования, наблюдения солнечного диска
Полный текстСписок литературы:
- Барсуков И. А., Митник Л. М., Болдырев В. В. и др. Метеорологический спутник «Метеор-М» № 2-3: предварительные результаты микроволнового зондирования Земли // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2025. Т. 22. № 1. С. 315–326. DOI: 10.21046/2070-7401-2025-22-1-315-326.
- Ермаков Д. М., Кузьмин А. В., Мазуров А. А. и др. Концепция потоковой обработки данных российских спутниковых СВЧ-радиометров серии МТВЗА на базе ЦКП «ИКИ-Мониторинг» // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18. № 4. С. 298–303. DOI: 10.21046/2070-7401-2021-18-4-298-303.
- Заболотских Е. В., Балашова Е. А., Азаров С. М. Восстановление сплочённости морского льда по данным измерений МТВЗА-ГЯ // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2022. Т. 19. № 1. С. 27–38. DOI: 10.21046/2070-7401-2022-19-1-27-38.
- Пашинов Е. В. Восстановление интегрального паросодержания атмосферы по данным прибора МТВЗА-ГЯ («Метеор-М» № 2) над поверхностью океана // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15. № 4. С. 225–235. DOI: 10.21046/2070-7401-2018-15-4-225-235.
- Садовский И. Н., Сазонов Д. С. Географическая привязка данных дистанционных радиометрических измерений МТВЗА-ГЯ // Исслед. Земли из космоса. 2022. Т. 202. № 6. С. 101–112. DOI: 10.31857/S0205961422060100.
- Садовский И. Н., Сазонов Д. С. Корректировка географической привязки данных МТВЗА-ГЯ // Исслед. Земли из космоса. 2023. № 6. С. 73–85. DOI: 10.31857/S0205961423060076.
- Сазонов Д. С. Исследование возможности восстановления интенсивности осадков по измерениям МТВЗА-ГЯ // Исслед. Земли из космоса. 2023. № 5. С. 23–35. DOI: 10.31857/S020596142305007X.
- Топчило Н. А. Обработка солнечных наблюдений на радиотелескопе РАТАН-600. I. Стандартные методики: учеб. пособие. СПб., 2021. 71 с.
- Филей А. А., Андреев А. И., Успенский А. Б. Использование искусственных нейронных сетей для восстановления температурно-влажностного состояния атмосферы по данным спутникового микроволнового радиометра МТВЗА-ГЯ КА Метеор-М № 2-2 // Исслед. Земли из космоса. 2021. № 6. С. 83–95. DOI: 10.31857/S0205961421060087.
- Xiao H., Han W., Han Y. et al. First trial for the assimilation of radiance data from MTVZA-GY on board the new Russian satellite Meteor-M N2-2 in the CMA-GFS 4D-VAR system// Quarterly J. Royal Meteorological Soc. 2024. V. 150. Iss. 765. P. 5000–5019. DOI: 10.1002/qj.4853.