Определение пространственной разрешающей способности на радиолокационных изображениях при дистанционном зондировании Земли

Введение. Анализ современного состояния и перспектив совершенствования средств радиолокационного наблюдения космического базирования позволяет определить задачи, которые могут решаться этими средствами в глобальной аэрокосмической информационной системе, обеспечивающей мониторинг воздушного и космического пространства, а также земной поверхности. Получаемая информация может использоваться для анализа результатов хозяйственной деятельности, экологического состояния окружающей среды, поиска полезных ископаемых, мониторинга чрезвычайных ситуаций, обнаружения и распознавания заданных объектов на море и суше, а также для обеспечения национальной безопасности. В связи с этим часто возникает необходимость использовать методы предварительной аналитической оценки разрешающей возможности для вновь разрабатываемых высокодетальных бортовых радиолокационных комплексов, предназначенных для установки на космических аппаратах, с учетом их основных технических характеристик, параметров движения космического аппарата и влияния состояния атмосферы. Для априорного определения значений пространственной разрешающей способности требуется разработать методику расчета значений соответствующих показателей, которые должны удовлетворять требуемому качеству получаемых радиоголограмм после их синтезирования.
Цель работы. Создание математических зависимостей и логических правил, позволяющих производить специальные расчеты для априорного оценивания пространственной разрешающей способности радиолокационных изображений, планируемых к получению с помощью бортовой аппаратуры радиолокационного комплекса.
Материалы и методы. Использованы аналитические методы определения оценки погрешности разрешающей способности бортовых радиолокационных комплексов с синтезированной апертурой в боковом (азимутальном) направлении и по дальности, а также теория обработки радиолокационных сигналов.
Результаты. Практические эксперименты по оценке разрешающей способности, проведенные на действующем радиолокационном комплексе, с целью сравнения с данными, полученными аналитическим путем, подтвердили правильность расчетов на основе предложенной методики. С помощью разработанной методики определены порядок и содержание расчета погрешности оценки разрешающей способности в азимутальном направлении и по дальности.
Заключение. Представленная методика позволяет целенаправленно конструировать новые или проводить сравнительный анализ существующих радиолокационных комплексов, в зависимости от требований по разрешающей способности.

1. Справочник по радиолокации: в 2 кн. Кн. 2 / под ред. М. И. Сколника; пер. с англ. под ред. В. С. Вербы. М.: Техносфера, 2015. 680 с.

2. Свистов В. М. Радиолокационные сигналы и их обработка М.: Сов. радио, 1977. 448 с.

3. Радиолокационные системы землеобзора космического базирования / под ред. В. С. Вербы. М.: Радиотехника, 2010. 680 с.

4. Радиоэлектронные системы: основы построения и теория: справочник / Я. Д. Ширман, Ю. И. Лосев, Н. Н. Минервин и др.; под ред. Я. Д. Ширмана; ЗАО "МАКВИС". М., 1998. 828 с.

5. Современная радиолокация / пер. с англ. под ред. Ю. Б. Кобзарева. М.: Сов. радио, 1969. 704 с.

6. Радиолокационные системы воздушной разведки, дешифрирование радиолокационных изображений; под ред. Л. А. Школьного. М.: Изд-во ВВИА им. проф. Н. Е. Жуковского, 2008. 513 с.

7. Радиовидение. Радиолокационные системы дистанционного зондирования Земли / под ред. Г. С. Кондратенкова. М.: Радиотехника, 2005. 368 с.

8. Авиационные системы радиовидения / под ред. Г. С. Кондратенкова. М.: Радиотехника, 2015. 648 с.

9. Винокуров В. И., Генкин В. А., Калениченко С. П. Морская радиолокация / под ред. В. И. Винокурова. Л.: Судостроение, 1986. 256 с.

10. Paduan J. D., Washburn L. High-Frequency Radar Observations of Ocean Surface Currents // Annual Review of Marine Science. 2012. Vol. 5, iss. 1. P. 115-136. doi: 10.1146/annurev-marine-121211-172315

11. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. Определения, теоремы, формулы / пер. с англ. под общ. ред. И. Г. Арамановича. М.: Наука, 1974. 831 с.

12. Радиолокационные станции с цифровым синтезированием апертуры антенны / В. Н. Антипов, В. Е. Горяинов, А. Н. Кулин и др.; под ред. В. Т. Горяинова. М.: Радио и связь, 1988. 304 с.

13. Коновалов А. А. Основы траекторной обработки радиолокационной информации. Ч. 1. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ "ЛЭТИ", 2013. 164 с.

14. Куприяшкин И. Ф., Лихачев В. П. Космическая радиолокационная съемка земной поверхности в условиях помех. Воронеж: Науч. кн., 2014. 460 с.

15. Занин К. А. Анализ качества координатной привязки изображений космического радиолокатора с синтезированной апертурой // Вестн. НПО им. С. А. Лавочкина. 2013 № 4. С. 34–39.