Проектирование алгоритмов обработки данных высокодетальной радиолокационной съемки Земли на основе имитационного моделирования

В современных космических системах высокодетальной радиолокационной съемки Земли применяются радиолокаторы с синтезом апертуры антенны. Синтез апертуры, как правило, выполняется при наземной обработке радиолокационной информации. Чтобы достичь высокого пространственного разрешения (порядка 0,5–3 м) применяют достаточно сложные алгоритмы обработки, которые, тем не менее, построены на приближенных математических моделях. При этом качество радиолокационных изображений напрямую зависит от адекватности приближенных математических моделей, используемых в алгоритмах обработки, реальным условиям радиолокационной съемки, а также от точности сопроводительной информации.
Чтобы имелась возможность оценки степени адекватности приближенных математических моделей, используемых в алгоритмах обработки радиолокационных данных, и степени влияния погрешностей в сопроводительной информации на качество изображений, необходима высокоточная модель процесса съемки радиолокатором во всех режимах.
В докладе рассматриваются алгоритмы и программа имитационного моделирования процесса съемки высокодетальным космическим радиолокатором с синтезированной апертурой антенны. Целью алгоритмов является формирование модельной радиоголограммы и сопроводительной информации к ней для маршрутного, прожекторного и широкозахватного режимов работы радиолокатора.
Исходными данными для моделирования являются:
1) параметры зондирующих радиоимпульсов;
2) параметры диаграммы направленности антенны и возможности по её изменению в различных режимах съемки;
3) параметры движения космического аппарата по орбите, поддержания и измерения углов ориентации;
4) положение фазового центра антенны радиолокатора в системе координат космического аппарата;
4) энергетические характеристики, координаты и скорости точечных целей на земной поверхности.
Предусматривается моделирование интерферометрической съемки как на различных витках орбиты, так и в режиме тандема.
При моделировании в качестве исходных данных использовались параметры немецкого космического радиолокатора с синтезом апертуры антенны TerraSAR-X.
В докладе представлены примеры смоделированных радиоголограмм для маршрутного, прожекторного и широкозахватного режимов съемки, а также результаты синтеза из них радиолокационных изображений.
Работа проводилась в рамках НИР 9-14Г по заказу Министерства образования и науки Российской Федерации.