ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ. eISSN 1684-1719. 2024. №8

УДК: 621.396.96

Обнаружение сдвигов земной поверхности
С помощью однопозиционного РСА космического
базирования В режиме переднебокового обзора

М. И. Бабокин^1,2, П. Е. Шимкин²

¹АО «АЭРОКОН»,
140181, Россия, Жуковский, ул. Жуковского 1

²Национальный исследовательский университет «МЭИ»,
111250, Россия, Москва, ул. Красноказарменная 14

Статья поступила в редакцию 23 мая 2024 года

Аннотация. Рассмотрены особенности построения и основные характеристики радиолокационного интерферометрического комплекса дистанционного зондирования Земли на базе однопозиционного космического радиолокатора с синтезированной апертурой антенны, работающего в режиме переднебокового наблюдения. Проверена работоспособность предложенного подхода к построению системы для точного обнаружения подвижек земной поверхности по реальным радиоголограммам, полученным в ходе экспериментальных полетов и открытым радиолокационным данным. Показано, что представленный в работе радиолокационный метод дифференциальной интерферометрии с применением предлагаемой схемы зондирования поверхности Земли позволяет с высокой детальностью и точностью измерять подвижки земной поверхности, как на коротких, так и протяжённых временных интервалах. Продемонстрирована возможность использования предлагаемой схемы построения интерферометрического комплекса с одним радиолокатором на орбите для решения задач получения дополнительной информации о состоянии поверхности Земли. Приведены первые экспериментальные результаты по обнаружению и отображению на двумерных радиолокационных изображениях дифференциальных подвижек подстилающей поверхности путём применения многомерной разностно-фазовой обработки парных сигналов методом дифференциальной интерферометрии с помощью однопозиционного радиолокатора с синтезированной апертурой антенны космического базирования, работающего в режиме переднебокового обзора.

Ключевые слова: метод дифференциальной интерферометрии, радиолокатор с синтезированной апертурой антенны, интерферометрический радиолокатор, земная поверхность, результаты эксперимента.

Финансирование: Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 24-29-00507, https://rscf.ru/project/24-29-00507/

Автор для переписки: Шимкин Павел Евгеньевич, shimkinpy@mpei.ru

Литература

1. Кондратенков Г. С., Фролов А. Ю. Радиовидение. Радиолокационные системы дистанционного зондирования Земли. Учебное пособие для вузов/ Под. ред. Г. С. Кондратенкова. – М.: Радиотехника, 2005. – С. 368.

2. Школьный Л. А. и др. Радиолокационные системы воздушной разведки, дешифрирование радиолокационных изображений. – М.: изд. ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского, 2008. – C. 531.

3. Верба В. С. и др. Радиолокационные системы землеобзора космического базирования; – М.: Радиотехника, 2010. – C. 680 с.

4. Бабокин М. И. Авиационные и космические комплексы дистанционного зондирования Земли с интерферометрической обработкой многомерных сигналов: дис. – ГУП НПЦ «Спрут», 2010. – С. 336.

5. Захаров А. И. Методы дистанционного зондирования земли радарами с синтезированной апертурой: дис. – ИРЭ РАН, 2013. – С. 370.

6. Moreira A. et al. A tutorial on synthetic aperture radar // IEEE Geoscience and remote sensing magazine. – 2013. – Т. 1. – №. 1. – С. 6-43.

7. Ouchi K. Recent trend and advance of synthetic aperture radar with selected topics // Remote Sensing. – 2013. – Т. 5. – №. 2. – С. 716-807.

8. Fornaro G., Pascazio V. SAR interferometry and tomography: Theory and applications // Academic Press Library in Signal Processing. – Elsevier, 2014. – Т. 2. – С. 1043-1117.

9. Бабокин М. И. и др. Однопроходный интерферометр при переднебоковом обзоре // Радиотехника. – 2014. – №. 7. – С. 16-20.

10. Шимкин П. Е., Бабокин М. И., Баскаков А. И. Исследование точности однопроходного переднебокового РСА интерферометра при измерении рельефа поверхности Земли // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. – 2017. – Т. 14. – №. 5. – С. 103-112.

11. Шимкин П. Е., Баскаков А. И., Бабокин М. И. Способ измерения рельефа поверхности Земли. Патент РФ 2643790. Рег. 06.02.2018.

12. Ka M. H. et al. A new single-pass SAR interferometry technique with a single-antenna for terrain height measurements // Remote Sensing. – 2019. – Т. 11. – №. 9. – С. 1070.

13. Бабокин М.И., Шимкин П.Е. Применение РСА космического базирования в режиме однопроходного переднебокового обзора для томографического исследования Земли // Современные проблемы ДЗЗ из космоса. 2023. № 2. – С. 49–59.

Для цитирования:

Бабокин М.И., Шимкин П.Е. Обнаружение сдвигов земной поверхности с помощью однопозиционного РСА космического базирования в режиме переднебокового обзора. // Журнал радиоэлектроники. – 2024. – № 8. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2024.8.10