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. 2010. Т. 7. №2. С. 275-292

Космический двухпозиционный РСА для оперативного монито- ринга океанских явлений

С.В. Переслегин , З.А. Халиков 
Институт океанологии им. П.П.Ширшова РАН, 117997, Москва, Нахимовский пр-т, 36
Разработка космического радиолокатора для оперативного мониторинга океанских явлений предполагает
существенное увеличение информативности по сравнению с существующими радиолокационными средст-
вами, причем физические параметры наблюдаемых полей необходимо измерять непосредственно. Это оз-
начает, что панорамное РЛ изображение должно быть прокалибровано, например, по осредненному полю
высот ветровых волн, полю вариаций уровня океана или полю скорости течения, а точность отображения
должна соответствовать определенным требованиям. С другой стороны, необходимая оперативность (тре-
буемая, например, при мониторинге сейсмических волн, порождающих цунами) может быть достигнута
лишь при весьма широкой зоне обзора (т.е. при ширине кадра РЛ изображения не менее ~1000км), последо-
вательно создаваемой группировкой из нескольких малых аппаратов. Весьма экономичная и достаточно
универсальная система РЛ мониторинга океанских явлений может быть создана на базе двухпозиционного
принципа зондирования, где излучающий и принимающий сигнал космические аппараты находятся на рав-
новысотных орбитах, разнесенных по широте, что дает возможность использовать квазизеркальную «до-
рожку подсвета». В свою очередь, высокая отражательная способность морской поверхности позволяет ус-
тановить на приемном аппарате интерферометры с небольшими размерами антенных баз, для измерения
скоростных и уровенных полей океана. В сжатом виде рассматриваются особенности двухпозиционного
радара в квазизеркальном режиме визирования морской поверхности, вплоть до особенностей синтезирова-
ния апертуры приемных антенн, оценок точности измерений мелко- и мезомасштабных полей поверхности
океана и необходимости экспериментальных работ, предшествующих космической разработке. Даются
ссылки на российские и зарубежные источники, в том числе на работы авторов. Ожидаемые параметры
двухпозиционного «морского тандема» сравниваются с параметрами перспективной европейской космиче-
ской системы «Tandem TerraSAR-X», предназначенной для мониторинга объектов суши.
Ключевые слова: ветровые энергонесущие волны, поле скорости течения, поле уровня океана, квазизер- кальное двухпозиционное рассеяние, двухпозиционный интерферометрический радар с синтезированной апертурой (ДИРСА)
Полный текст

Список литературы:

  1. Калмыков А.И., Лемента Ю.А., Островский И.Е., Фукс И.М. Энергетические характеристики рассеяния радиоволн СВЧ диапазона взволнованной поверхностью моря // Препринт №71, ИРЭ АН УССР, Харьков, 1976, 60с.
  2. Переслегин С.В. Связь СВЧ-рассеяния от морской поверхности с пространственно- временными характеристиками развитого волнения // Изв. АН СССР, Физика атмосферы и океана, 1975, т.11, №5, с. 481-490.
  3. Переслегин С.В. О пространственно-временном осреднении вариаций высот, уклонов и скоро- стей развитых ветровых волн при дистанционном зондировании поверхности океана // Иссле- дование Земли из космоса, 1985, № 6, с.3-7.
  4. Синицын Ю.П., Переслегин С.В. Потенциальная точность и оптимальный алгоритм восстанов- ления мезомасштабного рельефа морской поверхности космическим радиолокатором боково- го обзора // Исследование Земли из космоса, 2000, № 1, с.51-57.
  5. Переслегин С.В., Неронский Л.Б., Плющев В.А. Флуктуационно-уровенная чувствительность РЛ интерферометра при двухпозиционном зондировании морской поверхности // В сб. «Про- явление глубинных процессов на морской поверхности». ИПФ РАН, Нижний Новгород, 2008, с.104 -114.
  6. Переслегин С.В., Синицын Ю.П., Плющев В.А. Формирование скоростных и уровенных порт- ретов морской поверхности в аэрокосмических интерференционных РСА (ИРСА) // В сб. «Проявления глубинных процессов на морской поверхности», Нижний Новгород, 2006, ИПФ РАН, вып.2, с. 35-48.
  7. Переслегин С.В. Халиков З.А. Двухпозиционная радиолокация морской поверхности // В сб. «Проявление глубинных процессов на морской поверхности». ИПФ РАН, 2008, с.95-103.
  8. Khalikov Z.A. Bistatic quasi-mirror radar imaging of the sea surface // Report on the «Ocean SAR- 2009» Workshop, Herrshing, Germany, Sept. 2009.
  9. Pereslegin S.V. Bistatic interferometric SAR (BiSAR) for operational monitoring of ocean phenomena // Report on the «Ocean SAR-2009» Workshop, Herrshing, Germany, Sept. 2009.
  10. Siegmund R., Minguan Bao, Lehner S., Mayerle R. First demonstration of surface currents imaged by hybrid along- and cross-track interferometric SAR // IEEE Trans. on Geoscience and Remote Sensing, 2004, v. 42 (3), p.511-519.
  11. Schulz-Stellenfleth J., Horstmann J., Lehner S., Rosental W. Sea Surface Imaging With an Across- Track Interferometric Synthetic Aperture Radar: The SINEWAVE Experiment // IEEE Trans. on Geoscience and Remote Sensing, 2001, v. 39(9), p.2017-2028.
  12. Bartusch M., Hermann J., Siebertz O. The TanDEM-X Mission // Proceedings of 7th European Conf. on Synthetic Aperture Radar, 2008, v.4, p. 27-30.