Пятнадцатая Всероссийская открытая конференция "Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса"
XV.C.133
Бортовой многофункциональный СВЧ-радиометр МТВЗА-ГЯ-МП
Барсуков И.А. (1), Болдырев В.В. (1), Гаврилов М.И. (1), Григорьев П.В. (1), Гришунин С.А. (1), Егоров А.Н. (1), Ильгасов П.А. (1), Кислаев А.Г. (1), Морозов Н.П. (1), Никитин О.В. (1), Панцов В.Ю. (1), Полетков М.А. (1), Стрельников Н.И. (1), Стрельцов А.М. (1), Черный И.В. (1), Чернявский Г.М. (1), Яковлев В.В. (1)
(1) АО «Российские космические системы», Москва, Россия
Метод спутниковой СВЧ-радиометрии обеспечивает получение в широком объеме количественных характеристик геофизических параметров атмосферы и подстилающей поверхности, которые поступают со спутников серии «Метеор-М» и используются в гидрометеорологии в численных прогнозах погоды [1-3].
В докладе рассматриваются технические характеристики многофункционального СВЧ-радиометра МТВЗА-ГЯ-МП, который является модификацией сканера-зондировщика МТВЗА-ГЯ [4,5], устанавливаемого на КА серии «Метеор-М», и создается для метеорологического спутника четвертого поколения «Метеор-МП».
Рабочие частоты прибора МТВЗА-ГЯ-МП определены из особенностей зондирования атмосферы и подстилающей поверхности, которые включают спектральные и поляризационные измерения как в окнах прозрачности атмосферы 6.9, 7.3, 10.6, 18.7; 23.8; 31; 36.5; 42; 48, 91 и 165 ГГц, так и в линиях поглощения кислорода 52-57 ГГц и водяного пара 183.31 ГГц [6].
Прибор МТВЗА-ГЯ-МП содержит 40 каналов и совмещает в себе функции сканера, температурного и влажностного зондировщика, а также поляриметра.
В приборе реализовано круговое коническое сканирование с периодом 2.5 с. Угол визирования составляет 53.3°, угол падения 65°.
Антенная система с боковым облучением зеркала имеет апертуру 1 м и обеспечивает пространственное разрешение 16-73 км в зависимости от частотного канала для орбиты спутника высотой 830 км. При этом полоса обзора составляет 2200 км.
Бортовая (внутренняя) калибровка радиометрических каналов МТВЗА-ГЯ-МП с целью определения шкалы антенных температур проводится на каждом периоде сканирования, обеспечивая измерение интенсивности излучения двух согласованных нагрузок с известными яркостными температурами – “горячей” и “холодной”. В качестве горячей нагрузки используется бортовой имитатор абсолютно черного тела (АЧТ), температура которого находится на уровне 250–300 К. В качестве холодной – калибровочная антенна, которая всегда ориентирована в космическое пространство и принимает фоновое реликтовое излучение с яркостной температурой 2.73 K. Чувствительность радиометрических каналов находится в пределах – 0.3÷1.7 K/пиксель.
В докладе рассматриваются вопросы наземной (предполетной) отработки прибора, оценки шумовых характеристик радиометрических каналов и параметров антенной системы.
Ключевые слова: дистанционное зондирование Земли, гидрометеорология; космический аппарат «Метеор-МП»; спутниковая СВЧ-радиометрия, микроволновый радиометр, радиотепловое излучение, калибровка радиометра, яркостная температура
Литература:
- Черный И.В., Чернявский Г.М., Успенский А.Б., Пегасов В.М.. СВЧ-радиометр МТВЗА спутника “Метеор-3М” №1: предварительные результаты летных испытаний. Исследование Земли из космоса, 2003, №6, с.35-48.
- Митник Л.М., Митник М.Л., Чернявский Г.М., Чёрный И.В., Выкочко А.В., Пичугин М.К., Заболотских Е.В. Приводный ветер и морской лёд в Баренцевом море по данным микроволновых измерений со спутников Метеор-М № 1 и GCOM-W1 в январе-марте 2013г. Исследование Земли из космоса, 2015, №6, с.36-46.
- Успенский А.Б., Асмус В.В., Козлов А.А., Крамчанинова Е.К., Стрельцов А.М., Чернявский Г.М., Черный И.В. Абсолютная калибровка каналов атмосферного зондирования спутникового микроволнового радиометра МТВЗА-ГЯ. Исследование Земли из космоса, 2016, № 5, с. 57–70.
- Барсуков И.А., Болдырев В.В., Ильгасов П.А., Никитин О.В., Панцов В.Ю., Прохоров Ю.Н., Стрельников Н.И., Стрельцов А.М, Черный И.В., Чернявский Г.М., Яковлев В.В. СВЧ-радиометр МТВЗА-ГЯ спутника «Метеор-М» №1. Труды Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы ракетно-космического приборостроения и информационных технологий», Физматлит, Москва, 2009, с.99-107.
- Барсуков И.А., Никитин О.В., Стрельцов А.М, Черный И.В., Чернявский Г.М. Предварительная обработка данных СВЧ-радиометра МТВЗА-ГЯ КА «Метеор-М №1. “Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса". Сборник научных статей, Том 8, №2, 2011, с.257-263.
- Cherny I.V., Chernyavsky G.M., Mitnik L.M., Kuleshov V.P., Mitnik M.L. Advanced Microwave Imager/Sounder MTVZA-GY-MP for New Russian Meteorological Satellite. Proceedings of International Geoscience and Remote Sensing Symposium IGARSS’2017, Fort Worth, Taxes, 23-28 July 2017, pp. 1220-1223.
Вопросы создания и использования приборов и систем для спутникового мониторинга состояния окружающей среды
125