Двадцать третья международная конференция "СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА"
XXIII.E.551
НАБЛЮДЕНИЕ ВОДНОЙ ПОВЕРХНОСТИ С ПОМОЩЬЮ БИСТАТИЧЕСКОЙ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ НА СИГНАЛАХ ГНСС
Фатеев В.Ф. (1), Лопатин В.П. (1), Титченко Ю.А. (2), Ковалдов Ковалдов Д.А. (2)
(1) Всероссийский Научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений (ВНИИФТРИ), Менделеево, Российская Федерация
(2) Институт прикладной физики РАН, Нижний Новгород, Россия
В последние годы методы дистанционного зондирования Земли становятся все более значимыми для мониторинга водных объектов, прибрежных зон и суши в Арктическом регионе [1]. Например, спутниковые радиолокаторы позволяют получать глобальную и оперативную информацию о таких параметра как высота значительного волнения, скорость приповерхностного ветра, уровень отражающей поверхности вне зависимости от времени суток и метеорологических параметров. Особый интерес представляет пассивная бистатическая система радиолокации, использующая отраженные сигналы глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС), измерения которой позволяют получать следующую информацию [2]:
- о уровне поверхности океана, озер и рек;
- о ледовой обстановке;
- о скорости и направлении приповерхностного ветра;
- о границах болотистых угодий, а также о влажности почвы.
Проведен эксперимент с использованием бистатической системы радиолокации на сигналах ГНСС, размещенной на метромосту над р. Ока в г. Нижний Новгород. В этом эксперименте бистатическая система на сигналах ГНСС располагалась в стационарной точке моста совместно с активной радиолокационной системой Х-диапазона [3]. Применение бистатической радиолокационной системы на сигналах ГНСС открывает новые возможности за счёт пассивного режима работы и широкого пространственного охвата измерениями (одновременное измерение по множеству видимых спутников ГНСС), что особенно важно для долговременного мониторинга и размещение системы в удаленных местах.
Основной целью эксперимента является оценка возможностей бистатической системы на сигналах ГНСС для измерения таких параметров водной поверхности как средний уровень воды и степени волнения. Для этого была разработана методика регистрации и обработки отражённых сигналов ГЛОНАСС, GPS, Galileo.В качестве оборудования используется макет бистатической радиолокационной системы на сигналах ГНСС на базе SDR-приемника.
Особое внимание уделяется сравнению возможностей бистатической радиолокации на сигналах ГНСС с традиционными активными методами, такими как радиолокация в Х-диапазоне. Преимущества пассивного метода включают меньшие энергозатраты и стоимость.
Перспективным является применение бистатической радиолокационной системы на сигналах ГНСС при расположении вблизи отражающей водной поверхности. Была проведена обработка первичных измерительных данных с прибрежных станций ГНСС. Результаты обработки измерений на годовом интервале показали, что размещение бистатической системы на сигналах ГНСС вблизи водных объектов делает возможным проведение непрерывного мониторинга уровня водной поверхности, что может быть дополнением к данным мареографов.
Ключевые слова: Битстическая радиолокация, ГНСС, ГНСС-рефлектометрия, уровень водной поверхности, мареограф
Литература:
- Заболотских Е.В., Хворостовский К.С., Животовская М.А., Льво-ва Е.В., Азаров С.М., Балашова Е.А. Спутниковое микроволновое зонди-рование морского льда Арктики. Обзор // Современные проблемы ди-станционного зондирования Земли из космоса. 2023.T20.№1. С.9–34.
- Фатеев В.Ф., Лопатин В.П. Концепция развития и применения ГНСС-рефлектометрии // Альманах современной метрологии №2, 2020, C. 29-41
- Ковалдов Д.А., Рябкова М.С., Титченко Ю.А., Караев В.Ю., По-нур К.А., Мешков Е.М., Зуйкова Э.М. К вопросу об азимутальной зависи-мости сечения обратного рассеяния при малых углах падения // Материа-лы 20-й Международной конференции «Современные проблемы дистан-ционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2022. C. 173. DOI 10.21046/20DZZconf-2022a
Дистанционные исследования Мирового океана