Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronics of RAS Русский Sign in Submit a paper
Journal of Radio Electronics Online scientific journal · eISSN 1684-1719
2013, № 12 · RADIO ENGINEERING

Радиолокационный комплекс морского базирования для оценки ледовой обстановки

E.P. Smirnov1, A.I. Baskakov1, I.I. Lukashenko1

1 Национальный исследовательский университет «МЭИ», Russia
Full text UDC 621.396.96 EDN SBNUWP

Abstract

Surface-based radar system can be used for remote sensing of characteristics of sea arctic ice fields, such as speed and direction of ice motion, distance to an ice floe and thickness of ice. For this purpose, we offered multi-channel coherent interferometric radar system that operates on one wavelength (8 mm). The radar system is design to use pulse (with wide bandwidth) compression techniques, coherent integration, doppler and interferometric processing to obtain high loop sensitivity and high resolution on speed, range and altitude. Radar data are acquired line by line while rotating the transmitting and receiving antennas about a vertical axis. In this article the design, measurement principles, simulation results and characteristics of surface-based radar are presented.

  • surface-based radar for sea ice monitoring
  • remote sensing
  • phase-difference interferometry
Аннотация (на русском)

Радиолокационный комплекс морского базирования для оценки ледовой обстановки

Рассмотрен радиолокационный метод разведки ледовой обстановки в районах эксплуатации нефтегазовых объектов, основанный на измерении высоты неровностей рельефа ледовой поверхности, дальности, скорости и направлении его движения. Данная информация, благодаря использованию известных эмпирических соотношений высоты рельефа ледового поля над уровнем моря, его толщины и рельефа подводной части, может использоваться для качественной оценки состояния, толщины и потенциальной опасности ледовых полей. Обосновывается выбор основных параметров и приводится описание работы РЛ комплекса, использующего два режима, в первом режиме проводится оценка по интерферометрической разности фаз сигналов, приходящих с разнесенных в пространстве антенн комплекса, топографических высот неровностей поверхности, а во втором режиме оценивается одновременно скорость по величине доплеровского сдвига и дальность. Представлены результаты исследований влияния параметров зондирующего сигнала на качество радиоинтерферометрических измерений, а также результаты имитационного моделирования работы радиоинтерферометрического режима. Материал докладывался на 6-й Всероссийской конференции «Радиолокация и радиосвязь».

For citation

Smirnov E.P., Baskakov A.I., Lukashenko I.I. Радиолокационный комплекс морского базирования для оценки ледовой обстановки // Journal of Radio Electronics. – 2013. – No. 12.

References

  1. Захаров А.И. Исследование динамики ледовых покровов побережья Антарктиды по данным интерферометрической съемки РСА "Алмаз-1" / А.И. Захаров, П.В. Тугаринов // Радиотехника. - 1998. - №8. - С. 27-31.
  2. Sadowy G., Heavey B., Moller D., Rignot E., Zawadzki M., Rengarajan S. Technology Demonstration of Ka-band Digitally-Beam formed Radar for Ice Topography Mapping, Aerospace Conference, 2007 IEEE, vol., no., pp.1,10, 3-10 March 2007.
  3. Richards M.A. A Beginner's Guide to Interferometric SAR Concepts and Signal Processing [AESS Tutorial IV], Aerospace and Electronic Systems Magazine, IEEE, vol.22, no.9, pp.5,29, Sept. 2007.
  4. Timco G.W., Burden R.P. An analysis of the shapes of sea ice ridges. Cold. Reg. Sci. and Tecnol., 1997, v25, p.65-77.
  5. Смирнов Е.П., Баскаков А.И., Исаков М.В., Лукашенко Ю.И. Радиолокационные методы обнаружения опасных ледовых полей в районах нефтегазодобычи на шельфах арктических морей// Сборник докладов VI Всероссийской конференции «Радиолокация и радиосвязь». - Москва: JRE - ИРЭ им. В.А.Котельникова РАН, 2012. - Т. 2. - С. 302-303.
  6. Патент № 2467347, Российская Федерация. Способ обнаружения и высокоточного определения параметров морских ледовых полей и радиолокационная система, его реализующая. Патентообладатели Баскаков А.И., Егоров В.В., Исаков М.В., Лукашенко Ю.И., Пермяков В.А. // Приоритет от 08.04.2011 г., опубликован 20.11.2012 г. в Бюллетене изобретений № 32.
  7. Смирнов Е.П. Реализация многоканального устройства цифровой обработки сигналов для комплекса оценки ледовой обстановки// Вестник МЭИ, 2013, №4. - С. 124-129.
  8. Goldstein R. M., Zebker H. A., Werner C. L. Satellite radar interferometry: two-dimensional phase unwrapping. Radio Science, 23, 4 (1989), 3268-3270.