ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ. ISSN 1684-1719. 2022. №2
Оглавление выпуска

DOI: https://doi.org/10.30898/1684-1719.2022.2.9

УДК: 621.396.965.21

УЛУЧШЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК КОСМИЧЕСКИХ РСА
В РЕЖИМАХ ВЫСОКОГО РАЗРЕШЕНИЯ

С.Л. Внотченко, М.В. Щетинин

Научно-исследовательский институт точных приборов
127490, Москва, ул. Декабристов, владение 51

Статья поступила в редакцию 03 февраля 2022 г.

Аннотация. Анализируются методы увеличения размеров радиолокационного изображения, получаемого космическими радиолокаторами с синтезированной апертурой в режиме высокого разрешения. Увеличение размеров изображения достигается за счет расширенного сканирования луча антенны в азимутальной плоскости. Основой рассматриваемых методов является классический прожекторный режим. Сравниваются режимы составной (многокадровой) прожекторной съемки и скользящей прожекторной съемки. Оцениваются зависимости азимутального разрешения и размера кадра от величины сектора сканирования. Численные примеры основываются на параметрах радиолокаторов COSMO-SkyMed и TerraSAR-X. Приводится перечень основных способов увеличения сканирования. Дается краткое описание режима Staring Spotlight, как примера, позволяющего существенно повысить детальность и качество изображений.

Ключевые слова: космические радиолокаторы с синтезированной апертурой, изображение высокого разрешения, прожекторная съемка, многокадровая съемка, скользящая прожекторная съемка.

Abstract. The methods of increasing the size of the radar image obtained by space radars with synthesized aperture in high-resolution mode are analyzed. The image size increase is achieved due to the extended scanning of the antenna beam in the azimuthal plane. The basis of the considered methods is the classical searchlight mode. The modes of composite (multi-frame) searchlight shooting and sliding searchlight shooting are compared. The dependences of azimuthal resolution and frame size on the size of the scanning sector are estimated. Numerical examples are based on the parameters of COSMO-SkyMed and TerraSAR-X radars. A list of the main ways to increase scanning is provided. A brief description of the Staring Spotlight mode is given, as an example, which allows to significantly increase the detail and quality of images.

Key words: space borne synthetic aperture radar, high-resolution images, spotlight mode, multi-frame mode, sliding spotlight mode.

Автор для переписки: Щетинин Михаил Васильевич, m.v.shchetinin@mail.ru

Литература

1. Внотченко С.Л., Коваленко А.И., Риман В.В., Шишанов А.В. Технический облик многоапертурного космического радиолокатора с синтезированной апертурой на основе АФАР Х-диапазона. Всероссийские радиофизические научные чтения-конференции памяти Н.А. Арманда. Секция 2: Радиолокационные системы с синтезированной апертурой. Муром. 2010. С.91-95.

2. Capece P. Active SAR Antennas: Design, Development and Current Programs. International Journal of Antennas and Propagation. 2009. https://doi.org/10.1155/2009/796064

3. Stangl M., Werninghaus R., Zahn R. The TerraSAR-X active phased array antenna. 2003 IEEE International Symposium on Phased Array Systems and Technology. 2003. P.70-75. https://doi.org/10.1109/PAST.2003.1256959

4. Mittermayer J., Wollstadt S., Prats P., Scheiber R. Staring Spotlight Imaging With TerraSAR-X. 2012 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium 2012. P.1606-1609. https://doi.org/10.1109/IGARSS.2012.6350809

5. Mittermayer J., Wollstadt S., Prats-Iraola P., Scheiber R., Koppe W.
The TerraSAR-X Staring Spotlight Mode Concept. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing. 2014. V.52. №6. P.1-12. http://dx.doi.org/10.1109/TGRS.2013.2274821

6. Kraus T., Bräutigam B., Mittermayer J., Wollstadt S., Grigorov C. TerraSAR-X Staring Spotlight Mode Optimization and Global Performance Predictions. IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing. 2016. V.9. №3. P.1015-1027. https://doi.org/10.1109/JSTARS.2015.2431821

7. Biondi Filippo. COSMO-SkyMed Staring Spotlight SAR Data for Micro-Motion and Inclination Angle Estimation of Ships by Pixel Tracking and Convex Optimization. Remote Sensing. 2019. №11(7). P.766. https://doi.org/10.3390/rs11070766

8. Wei Xu, Lu Zhang, Chonghua Fang, Pingping Huang, Weixian Tan, Yaolong Qi. Staring Spotlight SAR with Nonlinear Frequency Modulation Signal and Azimuth Non‐Uniform Sampling for Low Sidelobe Imaging. Sensors. 2021. V.21(19). P.6487. https://doi.org/10.3390/s21196487

Для цитирования:

Внотченко С.Л., Щетинин М.В. Улучшение характеристик космических РСА в режимах высокого разрешения. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2022. №2. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2022.2.9