Высокодетальный радиолокационный комплекс дистанционного зондирования Земли для КА «Обзор-Р»: ключевые научно-технические решения и основные характеристики.

Высокодетальный радиолокационный комплекс (ВРЛК) «Касатка-Р» для КА «Обзор-Р» представляет собой радиолокатор с синтезированной апертурой (РСА), обеспечивающий формирование большой номенклатуры информационных продуктов, в том числе, полученных в результате интерферометрической и поляриметрической обработки.
ВРЛК функционирует в следующих вариантах режимах наблюдения:
- Высокодетальный кадровый (ВДК);
- Детальный кадровый (ДК);
- Узкополосный маршрутный (УМ);
- Маршрутный (М);
- Широкополосный маршрутный (ШМ).

Бортовая аппаратура (БА) ВРЛК [1, 2] построена на основе сегментированной цифровой активной фазированной антенной решётки (ЦАФАР) Х-диапазона размером около 4,0 м  1,7 м и реализована в виде системы когерентно связанных сверхширокополосных (ширина спектра сигнала больше 600 МГц) цифровых поляриметрических импульсных радиолокаторов бокового обзора.
Конструкция АФАР выполнена нераскладной. Базовой структурной единицей ЦАФАР является цифровой радиолокационный модуль (ЦРМ), представляющий собой, по существу, автономный цифровой РСА с микрополосковой АФАР, антенное полотно которой является одним из сегментов антенного полотна всей АФАР. Всего в состав АФАР входит 18 ЦРМ с размером апертуры антенны (микрополоскового типа) 0,45 м  0,8 м.
В состав каждого ЦРМ входят активный антенный модуль (ААМ), приёмо-передающее устройство (ППУ) и модуль формирования и обработки сигнала (МФОС) с цифровым выходом. Активный антенный модуль включает в себя набор групповых приёмо-передающих модулей (ГППМ) и автономную систему обеспечения тепловых режимов, реализованную с применением тепловой сотопанели. Последняя обеспечивает тепловые режимы аппаратуры АФАР в период штатной работы БА. При длительных паузах между включениями БА эта функция осуществляется активными встроенными средствами (нагревателями).
АФАР обеспечивает цифровое формирование диаграммы направленности антенны (ДНА) на двух ортогональных поляризациях с двумерным электронным сканированием с шириной спектра сигнала до 600 МГц. Длительность и ширина спектра радиоимпульса регулируются программным образом.
В составе радиолокационного канала вертикальной (горизонтальной) поляризации АФАР – 576 приёмо-передающих каналов (ППК).
Общее количество ППК в АФАР – 1152.
Аппаратура управления (спецвычислитель) и синхронизации (формирователь опорных и тактовых частот) располагается на термоплате, включённой в контур жидкостной системы обеспечения тепловых режимов (СОТР) КА.
Масса бортовой аппаратуры ВРЛК составляет около 700 кг, максимальная потребляемая мощность - 8800 Вт.
Во время сеанса радиолокационной съёмки излучение пачки зондирующих импульсов проводится синхронно всеми радиолокационными модулями. В общем случае, при реализации многоканальной (многолучевой) съёмки импульсы каждого луча излучаются в заданном направлении, определяемом управляемыми параметрами приёмо-передающих модулей АФАР. Приём и оцифровка сигнала производятся полным набором ЦРМ. Дальнейшая обработка принятого сигнала ведётся распределённой вычислительной подсистемой цифрового формирования диаграммы направленности антенны (ДНА), организованной сетевым объединением вычислительных блоков всех приборов МФОС из состава ЦАФАР.
Таким образом, в бортовой аппаратуре ВРЛК практически реализована технология цифрового формирования лучей («Digital Beam Forming» -DBF), предложенная в [4], позволяющая организовать новые виды радиолокационного обзора земной поверхности (многолучевые варианты прожекторной, полосовой и сканирующей съёмки).
Многолучевые модификации радиолокационной съёмки обеспечивают формирование кадров высокодетальных РЛИ участков местности увеличенных геометрических размеров [1, 4, 5]. Данное обстоятельство обусловливает высокий уровень характеристик космического комплекса «Обзор-Р», в том числе, его производительности.
В режиме выскодетальной кадровой съемки обеспечивается формирование радиолокационных изображений с пространсвенным разрешением 0,5-1,0 м с размером кадра 10(15…20) м2.
В детальном кадровом и маршрутных режимах съёмки, реализованных, в том числе, и с использованием многолучевых модификаций режима со сканированием («ScanSAR»), обеспечивается широкая номенклатура характеристик выходных информационных продуктов (пространственное разрешение – 3,...200 м, полоса захвата 10..500 км)
В настоящее время бортовая аппаратура радиолокатора проходит финальные испытания в составе КА «Обзор-Р» №1 в АО «РКЦ «Прогресс».
Ключевые технические решения, принятые в аппаратуре ВРЛК «Касатка-Р», обусловливают её высокий модернизационный потенциал.
Возможные новации касаются совершенствования как составных частей бортовой аппаратуры, так и системных вопросов применения ВРЛК, и могут быть сгруппированы по следующим направлениям:
I. Создание ВРЛК для КА типа «Обзор-Р» с применением
II.Применение ВРЛК типа «Касатка-Р» в составе других КА
III. Оптимизация конфигурации и параметров цифровой АФАР для реализации технологии цифрового формирования лучей в высокоинформативных РЛК (ВИРЛК) нового поколения, размещаемых на энерговооруженных КА.