Развитие космической радиоголографии для изучения процессов в атмосфере, ионосфере и земной поверхности на трассах навигационный спутник-спутник и спутник-Земля

Радиоголографические исследования используют линии радиосвязи между двумя спутниками (или трассы спутник – Земля) для зондирования атмосферы, ионосферы и поверхности Земли. Высокая стабильность сигналов, излучаемых спутниками Земли, позволяет изучать трехмерную структуру атмосферы и ионосферы Земли в глобальном масштабе с высоким пространственным разрешением. Большая протяженность трасс распространения радиоволн создает уникальные возможности для высокоточных измерений эффектов распространения радиоволн, что необходимо для обеспечения успешной работы различных радиосистем связи, навигации и управления [1,2]. Радиоголографические методы основаны на высокоточных измерениях фазы, частоты, спектра, группового запаздывания, амплитуды и поляризации радиоволн, изменяющихся из-за влияния зондируемой среды. Выбор измеряемых параметров радиосигналов определяется целями исследования и имеющимися техническими средствами, в том числе, техническими и орбитальными параметрами перспективных созвездий малых и нано-спутников [3]. Одним из радиоголографических методов является радиозатменный метод, успешно применяемый при исследовании эффектов распространения радиоволн и трехмерной структуры атмосфер, ионосфер и поверхностей планет [3,4]. Радиозатменное зондирование на трассах космический аппарат-Земля в течение последних 50 лет применялось в качестве мощного инструмента для исследования трехмерной структуры атмосфер, ионосфер и поверхностей планет. С 1995 года были начаты эксперименты радиозатменного зондирования атмосферы и ионосферы Земли с помощью синхронизированных атомными стандартами частоты сигналов навигационной системы GPS [4] . Результаты экспериментов доказали перспективность и конкурентоспособность радиозатменного метода по сравнению с существующими средствами дистанционного зондирования.
Цель доклада состоит в обзоре задач и достижений космической радиоголографии на трассах спутник-спутник и спутник-Земля, а также в анализе технических и орбитальных характеристик будущих созвездий малых (нано) спутников, применяющих высокостабильные сигналы навигационных систем для дистанционного зондирования и изучения эффектов распространения радиоволн.
Работа частично подержана Программой 7 (раздел 5.4) Президиума РАН.