Введение к работе
Актуальность темы диссертации: В настоящее время среди направлений исследований, связанных с обработкой данных дистанционного зондирования Земли из космоса, широкое распространение получает решение различных задач с использованием фазометрического метода. Интерферометри-ческие исследования основаны на данных, полученных радиолокаторами с синтезированной апертурой антенны (РСА) "SEASAT", "SIR-A/B" и "ERS-1" и "Алмаз-1". Однако, фазовый игум, обусловленный изменениями структуры поверхности в интервале времени между съемками, значительно превосходит изменения фаз, характеризующие возвышения поверхности, поэтому восстановление рельефа по данным разнесенных по времени съемок с однопозици-онного РСА возможно только на отдельных участках поверхности Земли. Кроме того, данная методика не годится для наблюдения быстропротекаю-щих процессов, например, изменчивости структуры сильных мезомасштаб-ных течений в океане. Поэтому часто оказывается невозможным применить "последовательную" интерферометрию с одного аппарата. Как следствие, для получения прецизионных данных о картографируемом рельефе необходимо создание орбитального ингерферометрического РСА (ИРСА) с антеннами, установленными на одном КА.
В иівестной литературе отсутствуют обобщающие работы, посвященные теоретическим исследованиям точностных характеристик ИРСА с "жесткой" базой, размеры которой таковы, что могут быть реализованы на практике, кроме того вопросы выбора параметров и конструирования ИРСА также не освещены в отечественной и зарубежной печати. Все это делает актуальной тему исследований данной диссертационной работы и ставит ряд задач, требующих решения.
Цель диссертационной работы состоит в теоретическом и экспериментальном исследовании точностных характеристик и выбора параметров ИРСА с "жесткой" базой для применения полученных результатов к созданию систем глобального трехмерного мониторинга поверхности Земли из космоса.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Получение и анализ взаимной пространственной корреляционной функции отраженных сигналов, принятых на разнесенные антенны.
-
Зависимость точностных характеристик ИРСА от режима облучения, параметров РЛС, характеристик поверхности и выдача рекомендаций по созданию перспективной системы ИРСА.
-
Анализ точностных характеристик ИРСА от вида зондирующего сигнала.
-
Зависимость точностных характеристик ИРСА от введения различных корректирующих функций к амплитудно-частотное характеристике тракта обработки эхо-сигнала.
-
Возможность повышения точностных характеристик ИРСА за счет увеличения числа некогерентных накоплений (усреднений).
6. Методика обработки радиоголограмм с РСА AJ1MA3-1 для получения ин-тсрфсрограмм.
Научная новизна работы:
-
Впервые получена взаимная пространственная корреляционная функция отраженных сигналов для ИРСА в аналитическом виде, которая не зависит от типа зондирующих сигналов.
-
Впервые показана возможность повышения точностных характеристик ИК'Л с "жесткой" базой путем применения специально подобранных корректирующих функций к амплитудно-частотной характеристике тракта обработки ЛЧМ сигнала.
-
Разработана методика учета статистических характеристик неровностей рельефа в пределах элемента разрешения на точностные характеристики ИРСА, при этом введен гауссовский закон распределения ординат неровностей поверхности.
4 Впервые подробно исследовано влияние на точностные характеристики ИРСА параметров системы, режима облучения и характеристик неровности поверхности и обоснована методика выбора параметров системы и режима облучения для ИРСА с "жесткой" базой.
Практическая ценность диссертационной роботы обусловлена тем, что полученные результаты являются основой для создания систем, выбора параметров и расчета основных характеристик ИРСА для глобального мониторинга Земли из космоса.
Достоверность результатов основана на применении статистических методов, использовании с современной теории РСА и на экспериментальных данных, полученных с РСА "Алмаз-1".
Публикации: По результатам диссертации опубликовано пять печатных работ.
Апробация работы: Основные результаты диссертации были доложены и одобрены на научно-технических семинарах в Московском энергетическом институте (техническом университете) на кафедре Радиотехнических приборов и в Институте океанологии им. И. II. Ширшова Академии наук РФ в отделе Экспериментальной и космической океанологии, а также на конференциях:
-
II Международный научно-технический семинар "Сотрудничество" (18-19 мая 1995 г., Москва, Корейско-русское общество по науке и технике в СНГ).
-
Современные научно-технические проблемы гражданской авиации (28-29 мая 1996 г., Москва, Московский государственный технический университет гражданской авиации).
.1. XVIII Всероссийская конференция по распространению радиоволк (17-19 сентября 1996 г., С. Петербург. Российская академия наук, Научный совет по комплексной проблеме "Распространение радиоволн").
4. Международная конференция "Проблемы фундаментальной физики" (7-
12 октября 1996 г., Саратов. Саратовский государственный универопет).
Структура и объем работы. Диссертация состоит ич введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений Содержи і сф.тннн 142 текста, 89 рисунков, 4 таблицы, список литературы на 5страницах и 5 страниц приложений.
