Совместное использование методов радиоинтерферометрии и панорамных измерений для повышения информативности СВЧ радиометрических измерений

Радиоинтерферометрические методы получили в последнее время достаточно широкое распространение для пассивного дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ). Это обусловлено тем, что они позволяют достичь высокого пространственного разрешения путем использования набора разнесенных небольших антенн. При этом пространственное разрешение определяется максимальной базой между этими антеннами.
Наиболее известной системой, использующей методы радиоинтерферометрии для решения задач ДЗЗ из космоса является европейский проект SMOS. Разрабатывается ряд СВЧ радиометрических систем такого типа для установки на геостационарные спутники.
Главным достоинством радионтерферометрического метода, часто называемого пассивным синтезом апертуры, является высокое пространственное разрешение и возможность получения кадра радиотеплового излучения без необходимости сканирования по пространству. К недостаткам его относится сравнительно высокие погрешности измерений радиояркостных температур, обусловленные уменьшением реальной площади антенны.
Одним из альтернативных способов обзора пространства при СВЧ радиометрическом зондировании является использование панорамных измерений, т.е. применения веерно расположенных антенн с приемником у каждой антенны. При этом обеспечивается высокая точность измерений в каждом приемнике, широкое поле зрения системы, но относительно низкое пространственное разрешение.
В работе предлагается комбинировать два указанных метода. Суть идеи состоит в том, что при использовании радиоинтерферометрического метода измеряется пространственный спектр углового распределения принимаемого излучения, а по нему восстанавливается пространственная картина радиотеплового поля. Задача восстановления радиотеплового поля достаточно неустойчива из-за ограниченности выборки пространственных частот. По панорамным измерениям можно определить компоненты пространственного спектра для относительно низких пространственных частот, но с более высокой точностью абсолютных значений радиояркостных температур. Эти оценки пространственного спектра могут быть использованы для регуляризации решения задачи восстановления радиотеплового поля по радиоинтерферометрическим измерениям. В докладе приводятся некоторые результаты математического моделирования.
Работа выполнена в рамках государственного задания и частично поддержана РФФИ (проект № 20-07-00200 А)