radioelectronicsИзвестия высших учебных заведений России. РадиоэлектроникаJournal of the Russian Universities. Radioelectronics1993-89852658-4794Saint Petersburg Electrotechnical Universityradioelectronics-159Research ArticleРАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ПЕРЕДАЧИ, ПРИЕМА И ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВRADIO ELECTRONIC FACILITIES FOR SIGNAL TRANSMISSION, RECEPTION AND PROCESSINGПотенциальная точность измерения запаздывания отраженного сигнала космическим альтиметромPotential Accuracy of Echo-Signal Delay Measurement by Space-Based Radar AltimeterБоровицкийД. С.BorovitskyD. S.

кандидат технических наук (2016), ведущий научный сотрудник

Ph.D. in Engineering (2016), leading research fellow

dmitry_nepogodin@mail.ruЖестеревА. Е.ZhesterevA. E.

кандидат технических наук (1982), начальник отдела

Ph.D. in Engineering (1982), chief of the department

zhesterev@mail.ruИпатовВ. П.IpatovV. P.

доктор технических наук (1983), профессор (1985) кафедры радиотехнических систем

D.Sc. in Engineering (1983), Professor (1985) of the Department of Radio Engineering Systems

ival1941@yandex.ruМамчурР. М.MamchurR. M.

магистр техники и технологий по направлению "Радиотехника" (2015), аспирант и ассистент кафедры радиотехнических систем

Master of Science in Radio Engineering (2015), postgraduate student and assistant of the Department of Radio Engineering Systems

ruslan.mamchur@mail.ruАО "Российский институт радионавигации и времени"РоссияJSC "Russian Institute of Radionavigation and Time"Russian FederationСанкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В. И. Ульянова (Ленина)РоссияSaint Petersburg Electrotechnical University "LETI"Russian Federation20172804201702511Copyright © Боровицкий Д.С., Жестерев А.Е., Ипатов В.П., Мамчур Р.М., 20172017Боровицкий Д.С., Жестерев А.Е., Ипатов В.П., Мамчур Р.М.Borovitsky D.S., Zhesterev A.E., Ipatov V.P., Mamchur R.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://re.eltech.ru/jour/article/view/159

Синтезирован максимально правдоподобный измеритель запаздывания отраженного сигнала спутникового высотомера. На основе границы Крамера-Рао получено выражение для минимально достижимой дисперсии оценки запаздывания.

Satellite radar altimetry is a universal tool for global all-weather monitoring of the surface of the Earth. Substantial contribution to the satellite altimeter error is made by a component associated with noise and random nature of the echo-signal itself. When simulating a scattering surface with an array of specular points the altimeter echo-signal represents Gaussian process waveform received against AWGN. In such a case, the conventional statistical design produces an optimal echo-signal delay estimator in the form of the bank of identical energy receivers where decision is made according to maximal response. The Cramer-Rao bound defines the dependence of potential delay estimate accuracy on power and spectral resources used by altimeter, and the form of received power profile. The validity of analytical results obtained is confirmed by MATLAB simulation. It is also shown that the routine method of delay estimate based on threshold crossing yields manifold to the optimal one in measuring accuracy.

Спутниковый высотомеризмерение запаздыванияоценка по максимуму правдоподобияграница Крамера-РаоSatellite AltimeterDelay EstimateMaximum Likelihood EstimateCramer-Rao BoundReferencesКомплексный спутниковый мониторинг морей России / О. Ю. Лаврова, А. Г. Костяной, С. А. Лебедев и др. М.: ИКИ РАН, 2011. 480 с.Lavrova O. Yu., Kostianoy A. G., Lebedev S. A., Mitjagina M. I., Ginzburg A. I., Sheremet N. A. Kompleksnysputnikoviy monitoring morey Rossii [Complex Satellite Monitoring of the Russian Seas]. Moscow, ICIRAS, 2011, 480 p. (In Russian)Coastal Altimetry / ed. by S. Vignudelli, A. G. Kostianoy, P. Cipollini, J. Benveniste. Berlin: Springer, 2011. 565 p.Vignudelli S., Kostianoy A. G., Cipollini P. Coastal Altimetry, ed. by J. Benveniste. Berlin, Springer, 2011, 565 p.Rees W. G. Physical Principles of Remote Sensing. 2nd ed. Cambridge: Cambridge University Press, 2001. 343 p.Rees W. G. Physical Principles of Remote Sensing. 2nd ed. Cambridge, Cambridge University Press, 2001, 343 p.Martin S. An Introduction to Ocean Remote Sensing. 2nd ed. Cambridge: Cambridge University Press, 2014. 496 p.Martin S. An Introduction to Ocean Remote Sensing. 2nd ed. Cambridge: Cambridge University Press, 2014, 496 p.Терехов В. А., Гришечкин Б. Ю., Баскаков А. И. Потенциальная точность оптимального дискриминатора для измерения степени взволнованности морской поверхности с борта космического аппарата // Радиотехнические тетради. 2008. № 37. С. 65-69.Terekhov V. A., Grishechkin B. Yu., Baskakov A. I. Potential Accuracy of the Optimal Discriminator for Spaceborne Measuring Roughness of the Sea Surface. Radiotehnicheskie tetradi [Radio Equipment Notebook], 2008, no. 37, pp. 65-69. (In Russian)Егоров B. B., Ка Мин-Хо. Вопросы точности аэрокосмической альтиметрии // Исследование Земли из космоса. 2005. № 5. С. 48-55.Egorov B. B., Ka Min-Khoyu. Problems of Aerospace Altimetry Accuracy. Issledovanie Zemli iz kosmosa, 2005, no. 5, pp. 48-55. (In Russian)Радиотехнические системы: учеб. для вузов / под ред. Ю. М. Казаринова. М.: Высш. шк., 1990. 496 с.Kazarinov Yu. M. Radiotehnicheskie sistemy: uchebnik dlja vuzov [Radio Electronic Systems: Textbook for High School]. Moscow, Vysshaya Shkola, 1990, 496 p. (In Russian)Ван Трис Г. Теория обнаружения, оценок и модуляции: в 3 т. / пер. с англ. М.: Сов. радио, 1972. Т. 1. 744 с.Van Trees H. L. Detection, estimation and modulation theory. P. 1. Chichester: John Wiley & Sons, Inc., 2001, 715 p.Brown G. S. The average impulse response of a rough surface and its applications // IEEE Trans. on Ant. and Prop. 1977. Vol. AP-25, iss. 1. P. 67-74.Brown G. S. The Average Impulse Response of a Rough Surface and Its Applications. IEEE Trans. on Ant. and Prop., 1977, vol. AP-25, no. 1, pp. 67-74.Jackson F. C., Walton W. T., Hines D. E. Sea surface mean square slope from Ku-band backscatter data // J. of Geophysical Research. 1992. Vol. 97, № 7. P. 11411-11427.Jackson F. C., Walton W. T., Hines D. E. Sea Surface Mean Square Slope from Ku-Band Backscatter Data. J. of Geophysical Research, 1992, vol. 97, no. 7, pp. 11411-11427.Barrick D. E., Lipa B. J. Analysis and Interpretation of Altimeter Sea Echo // Advances in Geophysics. 1985. Vol. 27. P. 61-100.Barrick D. E., Lipa B. J. Analysis and Interpretation of Altimeter Sea Echo. Advances in Geophysics, 1985, vol. 27, pp. 61-100.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.