Моделирование формы отражённого импульса от взволнованной поверхности при отклонении оси антенны альтиметра от положения надира

Для спутниковой альтиметрии хорошо разработаны теоретические модели рассеяния радиолокационного сигнала альтиметра, отражённого от подстилающей (морской) поверхности (Brown, 1977; Barrick, Lipa, 1985). Основные алгоритмы ретрекинга базируются на этих моделях. Благодаря теоретическим моделям, численное моделирование формы отражённого импульса является эффективным инструментом для моделирования работы как альтиметра, так и отладки алгоритмов ретрекинга. Данный подход позволяет провести ряд численных экспериментов и рассмотреть по отдельности и в комплексе влияние множества факторов, которые вносят вклад в точность измерений значимых высот волн морской поверхности.
Геометрия расчёта формы отражённого импульса бралась в соответствии с моделью Брауна (Brown, 1977), а для расчёта отражённой мощности каждой отдельно взятой элементарной площадки при малых углах падения использовался метод Кирхгофа (Басс, Фукс, 1972). В данном докладе приводятся результаты моделирования формы отражённого импульса при отклонении оси антенны от положения надира в интервале от 0 до 0,5º. Отражающая поверхность моделировалась зеркальной и взволнованной поверхностями. Во втором случае бралась простейшая модель – сумма двух синусоид, первая из которых моделировала волны зыби, вторая – ветровые волны.
Форма смоделированного отражённого импульса обрабатывался алгоритмами ретрекинга Brown и Ocean. При росте угла отклонения оси антенны происходит уменьшение значимых высот волн. Анализ смоделированной взволнованной поверхности показал, что рассчитанная по результатам ретрекинга величина значимой высоты волны меньше примерно на 1%.