О локализации области отражения при бистатической радиолокации Луны
Аннотация
Рассмотрена задача бистатической локации Луны с помощью двух радаров: один из которых находится на Земле, другой - на лунном орбитальном космическом аппарате. Бистатическая радиолокация Луны запланирована в проекте «Луна-Ресурс». Для подготовки радиолокационных экспериментов, прогноза и интерпретации результатов измерений будет привлечена цифровая 3-D модель поверхности Луны, построенная селенографической системе MOON ME. В работе приведен вывод формул для определения координат границы участка поверхности вносящей наибольший вклад в формирование отраженного сигнала при бистатической радиолокации Луны. Для расчётов используется априорная информация о долготе, широте и высоте над поверхностью Луны космического аппарата.
- бистатическая радиолокация
- координаты
- район отражения
- луна
- космический аппарат
- BISTATIC radar
- coordinates
- reflected spot
- moon
- spacecraft
Abstract (in English)
The article discusses the issue of determining the area essential for the reflection of radio signals in the bistatic location of the Moon using two radars, one of which is on Earth, the other on the lunar orbital spacecraft. Based on the Fresnel approximation, the region of greatest reflection is defined as a portion of the surface whose center is found from the condition of equality of angles between the normal to the surface and the directions from this point to the receiver and transmitter. The radius of the reflection area is associated with the Fresnel zones, and it is believed that the reflection from the first zone makes the greatest contribution to the reflected signal, however, both practice and numerical simulation show that a surface significantly exceeding 3-4 Fresnel zones is involved in the formation of the reflected signal. The linear dimensions of the reflection area also depend to a small extent on the ruggedness of the relief of the study area. Consequently, when preparing experiments, predicting and interpreting measurement results, it is necessary to involve a digital 3-D model of the lunar surface. The article presents the derivation of formulas for determining the surface area boundary, which makes the greatest contribution to the formation of the reflected signal. Coordinates can be determined in real time mode by the height, longitude and latitude of the spacecraft.
Для цитирования
Юшкова О.В., Рудаменко Р.А., Юшков В.В. О локализации области отражения при бистатической радиолокации Луны // Журнал радиоэлектроники. – 2018. – № 11. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2018.11.10
Литература
- Smirnov V.M., Yushkova O.V., Marchuk V.N., et al. Luna_Glob Project: Radio Sounding of the Lunar Soil. Journal of Communications Technology and Electronics, 2013, Vol. 58, No. 9, pp. 911-918. DOI: 10.1134/S106422691309012X
- Yushkova O.V., Gavrik A.L., Marchuk V.N., et al. Bistatic Radar Detection in the Luna-Resurs Mission. Solar System Research, 2018, Vol. 52, No. 4, pp. 287-300. DOI: 10.1134/S0038094618040081
- Yushkova O.V., Rudamenko R.A., Yushkov V.V. About coordinates of reflected spot center in bistatic sounding of the Moon. Zhurnal Radioelektroniki - Journal of Radio Electronics, 2018, № 7, Available at http://jre.cplire.ru/jre/jul18/2/text.pdf, DOI 10.30898/1684-1719.2018.7.2 (In Russian)
- Simpson R.A. Spacecraft studies of planetary surface using bistatic radar. IEEE Trans. Geosci. Electron., 1993, Vol. 31, No. 2, pp. 465-482.
- Feinberg E.L. Rasprostranenie radiovoln vdol' zemnoy poverhnosti. [Radio wave propagation along Earth's surface]. Moscow, Fizmatlit Publ. 1999. 496 p. (In Russian)
- Smirnov V.M., Yushkova O.V., Karachevtseva I.P., Nadezhdina I.E. The influence of relief on formation of reflected signals of subsurface sounding radar. Solar System Research, 2014, Vol. 48, No. 3, pp. 167-181. DOI https://doi.org/10.1134/S003809461403006X