"ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ" ISSN 1684-1719, N 12, 2018

оглавление выпуска         DOI  10.30898/1684-1719.2018.12.12     текст статьи (pdf)   

УДК 537.877+532.5.013

МОДЕЛИРОВАНИЕ МОРСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ ПРИ ОПИСАНИИ ФОРМЫ ОТРАЖЕННОГО ИМПУЛЬСА РАДИОАЛЬТИМЕТРА

 

 И. П. Шумейко, М. И. Ожиганова
Севастопольский государственный университет,

299053, г. Севастополь, ул. Университетская, 33

 

Статья поступила в редакцию 4 декабря 2018 г.

 

Аннотация. Анализируются ошибки определения уровня морской поверхности по данным вертикального радиозондирования с космических аппаратов. Рассматриваются ошибки, вызванные погрешностью аппроксимации функции плотности вероятностей возвышений морской поверхности усеченным распределением Грама-Шарлье. Для численных расчетов используются данные измерений кумулянтов морской поверхности до шестого порядка включительно, полученные в морских условиях. Также используются оценки кумулянтов седьмого и восьмого порядков, определенные в лабораторных условиях. Показано, что в зависимости от выбора аппроксимации функции плотности вероятностей возвышений морской поверхности расчетное положение переднего фронта отраженного импульса может смещаться на 0.3 нс. Такое смещение приводит к разбросу в определении уровня морской поверхности, равному 4.5 см.

Ключевые слова: морская поверхность, распределение Грама-Шарлье, радиоальтиметр, зеркальное отражение, модель отраженного импульса.

Abstract. Errors in determining the level of the sea surface by retracking altimeter waveforms from spacecraft are analyzed. Errors that are caused by the error in the approximation of the probability density function of sea surface elevations by a truncated Gram-Charlier distribution are considered. Estimates of sea surface cumulants up to the sixth order inclusive obtained in sea conditions are used for the numerical calculations. We also use seventh and eighth order cumulants surface waves, certain in laboratory conditions. The calculations were carried out within the framework of the well known Brown model which describes the shape of the reflected pulse of the altimeter. It is shown that, depending on the choice of the approximation of the probability density function, the calculated position of the leading edge of the reflected pulse can shift. Simultaneously with the displacement of the leading edge its inclination is changed. The magnitude of the time shift can reach 0.3 ns, if significant wave height is 5 m. Such a time shift is equivalent to an error in determining the level of the sea surface which is equal to 4.5 cm. If the significant height increases, the sea level error increases linearly. Numerical calculations were performed for parameters which correspond to parameters of the altimeter located on the satellite Seasat-1.

Key words: sea surface, Gram-Charlier distribution, radar altimeter, mirror reflection, return waveform model. 

 

Для цитирования:

И. П. Шумейко, М. И. Ожиганова. Моделирование морской поверхности при описании формы отраженного импульса альтиметра. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2018. № 12. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/dec18/12/text.pdf

DOI 10.30898/1684-1719.2018.12.12