Вопросы точности и неопределенности в спутниковой альтимерии

Современные спутниковые радиовысотомеры (РВ) обладают точностью оценки высоты 2-5 см. Однако достижение таких показателей – задача не тривиальная, поскольку на результат ее решения оказывают влияние многие факторы, такие как величина неровностей микрорельефа зондируемой поверхности, радиус пространственной корреляции высот неровностей, скорость полета носителя, угловая ширина ДНА и индикатрисы рассеяния поверхности, способ обработки эхо-сигнала в радиовысотомере и т.п. Кроме того, само определение высоты, в общем случае, становится неопределенным и зависит от конкретных условий измерения. Целесообразно определять высоту пролета летательного аппарата как «простое скользящее среднее» для значений локальных высот, измеряемых РВ. Количественно неопределенность высоты может быть оценена как величина дисперсии высот неровностей, деленная на число независимых отсчетов высоты за время измерения. Метод гипотетической альтиметрии, при которой измерения локальных высот в некоторой условной системе координат, связанной с носителем, производятся абсолютно точно, а значения высоты и погрешности ее измерения определяются законом распределения высот неровностей, размером области измерений и временным интервалом корреляции локальных высот поверхности при ее волнении, позволяет рассчитать значения указанных выше непроеделенности и точности. Оценка ошибок смещения и флуктуационных погрешностей измерения высоты в гипотетической и радиовысотометрии показывает их достаточно близкое совпадение, что справедливо для линейных дискриминаторов РВ. Вместе с тем, в ряде случаев оценки гипотетической альтиметрии оказываются более корректными, поскольку позволяют учитывать величину дисперсии неровностей микрорельефа. Сравнение величин флуктуационных погрешностей для случая гипотетической альтиметрии и ошибок радиовысотомера ИСЗ ТОПЕКС/”Посейдон”, показывает их хорошее совпадение (порядка нескольких сантиметров). Однако величина ошибки смещения может достигать при этом десятков сантиметров, что делает необходимой процедуру ее компенсации. Такая процедура может быть реализована при точном априорном знании угловой ширины индикатрисы рассеяния зондируемой поверхности, т.е. удельной эффективной площади рассеяния (УЭПР) последней.