Расширение информационных возможностей КА «Кондор – ФКА» за счет реализации «скошенного» обзора

Начиная с 2015 года в рамках Федеральной космической программы РФ начата разработка космической системы (КС) «Кондор-ФКА» в составе 2 космических аппаратов (КА), оснащённых радиолокаторами с синтезированной апертурой (РСА). Наблюдение земной поверхности в интерферометрических режимах рассматривается как один из основных способов целевого применения КС «Кондор – ФКА», что соответствует сложившейся в мире практике применения космических систем радиолокационного зондирования и является еще одним существенным отличием космических РСА от средств оптико – электронного наблюдения. Как предполагается, орбитальное построение КС «Кондор – ФКА» должно обеспечивать возможность проведения многопроходной интерферометрической съемки одним или двумя КА, а также возможность квазисинхронной интерферометрической съемки с двух КА, находящихся на одной орбите и разнесенных по фазе. Кроме этого, существенным дополнением к этим режимам может стать реализация экспериментального режима однопроходной интерферометрии при «скошенном» или переднебоковом обзоре [1,2,3,4].
В процессе реализации интерферометрической съемки в режиме «скошенного» обзора наблюдение участка земной поверхности производится РСА в течение времени , в общем случае превышающим время синтезирования апертуры антенны . За это время формируется несколько сеансов наблюдения данного участка, количество которых определяется соотношением длины интервала синтезирования РСА и размера базового параметра , который определяется как смещение между сеансами наблюдения по направлению вектора скорости КА.
Луч антенны РСА при угле падения отклонен на угол относительно угла «нулевой доплеровской частоты». Это отклонение накладывает дополнительные ограничения на получение изображения земной поверхности и усложняет обработку принятого сигнала. Но, вместе с тем, оно обуславливает возможность проведения интерферометрических измерений за один проход носителя РСА благодаря формированию в структуре траекторного сигнала фазовой составляющей, зависящей от высоты местного рельефа . Разность фаз парных сигналов от одного точечного отражателя, сформированных в смежных сеансах, определяется формулой:
(1)
где - длина волны, R – наклонная дальность.
Предельное значение базового параметра можно оценить по величине допустимого снижения коэффициента пространственной когерентности парных сигналов:
(2)
Смещение между сеансами наблюдения может достигать при разрешающей способности РСА


Среднеквадратическая ошибка измерения относительной высоты рельефа для однопроходного варианта с одним КА на орбите определяется соотношением:
(3)
Так, например, для , можно рассчитывать на точность измерения относительного рельефа , в то время как при углах точность измерения составит
Таким образом, реализация «скошенного» обзора на КА «Кондор – ФКА» позволит без доработки бортовой целевой аппаратуры КА только за счет введения новых технологий ее управления и наземной обработки радиолокационной информации обеспечить при сохранении точностных параметров выходных информационных продуктов значительный выигрыш при проведении интерферометрической съемки в части:
- устранения временной декореляции, присущей данным, полученным в многопроходных режимах съемки;
- повышения оперативности получения интерферометрических данных за счет реализации технологического цикла съемки в рамках одного сеанса;
- повышения общей производительности и экономии бортового ресурса КС;
- обеспечения гибкости наземной обработки данных, позволяющей использовать переменную интерферометрическую базу, а также реализовать в процессе обработки данных, полученных в течение одного сеанса синтезирования апертуры несколько циклов формирования ЦМР с последующим их усреднением и уточнением.
В представляемых тезисах не ставилась задача сравнения с вариантом перспективной однопроходной тандемной интерферометрической съемки с двумя КА, реализация которого требует выхода на следующий уровень комплексирования радиолокационной и навигационной информации.