radioelectronicsИзвестия высших учебных заведений России. РадиоэлектроникаJournal of the Russian Universities. Radioelectronics1993-89852658-4794Saint Petersburg Electrotechnical Universityradioelectronics-173Research ArticleРАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ПЕРЕДАЧИ, ПРИЕМА И ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВRADIO ELECTRONIC FACILITIES FOR SIGNAL TRANSMISSION, RECEPTION AND PROCESSINGАналитическая модель эхосигнала спутникового высотомераRadar Altimeter Echo-Signal Analytical ModelБоровицкийД. 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" (Санкт-Петербург)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 Federation201728062017033945Copyright © 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/173

Получено выражение, связывающее усредненный профиль мощности, принимаемой спутниковым высотомером, с высотой орбиты, степенью взволнованности моря и отклонением луча антенны от вертикали. Компактность предлагаемой аналитической модели упрощает синтез и анализ алгоритмов поиска и сопровождения эхосигнала.

To design and analyze signal processing procedures in the onboard receiver of a space-based altimeter an analytical echo-signal model is desirable which combines compactness with acceptable accuracy of presenting average return power dependency on the measured parameters. On the same premises as for the popular Brown’s model and for the scenario of a sharp antenna beam the expression is proposed linking the mean return power profile to parameters to be measured: orbit altitude, significant wave height and antenna boresight angle. Only the “ready” functions enter the equation obtained, so that no numerical integration is necessary. The model proposed is feasible to optimize echo-signal search and tracking algorithms as well as to evaluate the potential accuracy of joint estimate of the abovementioned parameters.

Спутниковый высотомерэхосигналэлементарный отражательгауссовский импульсSatellite radar altimeterecho-signalspecular pointgaussian pulseReferencesSatellite Altimetry and Earth Sciences. A Handbook of Techniques and Applications / ed. by L.-L. Fu, A. Cazenave. San Diego: Academic Press, 2001. 463 p.Satellite Altimetry and Earth Sciences. A Handbook of Techniques and Applications; ed. by L.-L. Fu, A. Cazenave. San Diego, Academic Press, 2001, 463 p.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.Coastal Altimetry / ed by S. Vignudelli, A. G. Kostianoy, P. Cipollini, J. Benveniste. Berlin Heidelberg: Springer-Verlag, 2011. 578 p.Coastal Altimetry; ed by S. Vignudelli, A. G. Kostianoy, P. Cipollini, J. Benveniste. Berlin Heidelberg, Springer-Verlag, 2011,578 р.Brown G. S. The average impulse response of a rough surface and its applications // IEEE Trans. on Ant. and Prop. 1977. Vol. AP-25, № 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.Moore R. K., Williams C. S. Radar terrain return at near-vertical incidence // Proc. IRE. 1957. Vol. 45, № 2. P. 228-238.Moore R. K., Williams C. S. Radar Terrain Return at Near-vertical Incidence. Proc. IRE. 1957, vol. 45, no. 2, pp. 228-238.Miller L. S. Topographic and backscatter characteristics of Geos 3 overland data // J. of Geophysical Research. 1979. Vol. 84, № B8. P. 4045-4054.Miller L. S. Topographic and Backscatter Characteristics of Geos 3 Overland Data. J. of Geophysical Research. 1979, vol. 84, no. 8, pp. 4045-4054.Hayne G. S. Radar altimeter mean return waveforms from near-normal-incidence ocean surface scattering // IEEE Trans. on Ant. and Prop. 1980. Vol. AP-28, № 5. P. 687-692.Hayne G. S. Radar Altimeter Mean Return Waveforms from Near-Normal-incidence Ocean Surface Scattering. IEEE Trans, on Ant. and Prop. 1980, vol. AP-28, no. 5, pp. 687-692.Морозов К. Н. Исследование влияния состояния поверхности акваторий на точностные характеристики прецизионного высотомера космического базирования: дис. … канд. техн. наук / МЭИ. М., 2000. 201 с.Morozov K. N. Issledovanie vliyaniya sostoyaniya poverkhnosti akvatorii na tochnostnye kharakteristiki pretsizionnogo vysotomera kosmicheskogo bazirovaniya [Investigation of the Influence of the State of the Surface of the Water Areas on the Accuracy Characteristics of a Precision Altimeter of Space Basing: diss Ph.D.], Moscow, 2000, 201 p. (In Russian)Радиотехнические системы: учеб. для вузов / под ред. Ю. М. Казаринова. М.: Высш. шк., 1990. 496 с.Radiotekhnicheskie sistemy: Uchebnik dlya vuzov; pod red. Yu. M. Kazarinova [Radio Engineering Systems: Textbook for High Schools], Moscow, Vyssh. shk., 1990,496 p. (In Russian)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. Т., Hines D. E. Sea Surface Mean Square Slope from Ku-band Backscatter Data. J. of Geophysical Research. 1992, vol. 97, no. 7, pp. 11 411-11 427.Brown G. S. Backscattering from a Gaussian-Distributed Perfectly Conducting Rough Surface // IEEE Trans. on Ant. and Prop. 1978. Vol. AP-26, № 3. P. 472-482.Brown G. S. Backscattering from a GaussianDistributed Perfectly Conducting Rough Surface. IEEE Trans, on Ant. and Prop. 1978, vol. AP-26, no. 3, pp. 472-482.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 University Press, 2014,496 p.Баскаков А. И., Голубков В. Г. Устойчивость средней формы импульса, отраженного от взволнованной морской поверхности, к форме зондирующего импульса // Тр. МЭИ. 1979. Вып. 418. С. 41-44.Baskakov A. I., Golubkov V. G. Stability of the Average Pulse Shape Reflected from an Agitated Sea Surface to the Shape of a Probing Pulse. Tr. MEL 1979, iss. 418, pp. 41-44. (In Russian)Improving the Jason-1 Ground Retracking to Better Account for Attitude Effects / L. Amarouche, P. Thibaut, O. Z. Zanife, J.-P. Dumont, P. Vincent, N. Steunou // Marine Geodesy. 2004. Vol. 27, № 1-2. P. 171-197.Amarouche L., Thibaut P., Zanife O. Z., Dumont J.-P., Vincent P., Steunou N. Improving the Jason-1 Ground Retracking to Better Account for Attitude Effects. Marine Geodesy. 2004, vol. 27, no. 1-2, pp. 171-197.

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