А.С. Петров1, А.Е. Назаров2, Д.С. Демин3

1-3 АО «НПО Лавочкина» (г. Химки, Московская область, Россия)

Постановка проблемы. Анализу влияния ошибок, возникающих при задании параметров космического радиоинтерферометра дистанционного зондирования Земли, на точность формирования цифровых моделей возвышений (ЦМВ) посвящено множество публикаций. Однако сквозной методики выполнения процедуры расчетов представлено не было. Многие
результаты получены лишь для частного случая реализации интерферометра, когда база, а также линии надира и визирования лежат в одной плоскости.

Цель. Разработать «сквозную» методику расчета ошибок формирования ЦМВ с помощью космических радиоинтерферометров, в которой учитывается пространственная эволюция базы при движении двух платформ по орбитам.

Результаты. Подробно описаны все основные этапы выполнения расчетной процедуры. В качестве примера приведены
результаты моделирования точности позиционирования цели при полете двух платформ на высоте 600 км над земной
поверхностью при заданных параметрах их орбит и максимальных значениях допусков на параметры решаемой навигационной задачи. Представлены зависимости от времени, нормированного к периоду обращения платформ вокруг Земли, следующих параметров: модуля и компонентов базы интерферометра, модуля вектора ошибки позиционирования цели и его проекций на оси локальной системы координат, разброса компонентов вектора ошибки позиционирования цели в трехмерном изображении при статистическом анализе, основанном на 5000 испытаниях. Проведена оценка допусков на значения ошибок задания параметров интерферометра, при которых достигается субметровая точность позиционирования цели.

Практическая значимость. Разработанная методика позволяет решить практически важную задачу – выявить требования, предъявляемые к допустимому разбросу параметров навигационного обеспечения системы и измеряемых космическим
радиоинтерферометром значений наклонной дальности до цели, доплеровской частоты и фазового сдвига. Выполнение этих требований при формировании цифровых карт возвышений рельефа земной поверхности позволяет обеспечить требуемую точность позиционирования цели. Кроме того, выявлены допуски на ошибки задания параметров интерферометра, при которых достигается субметровая точность позиционирования цели.

Петров А.С., Назаров А.Е., Демин Д.С. Оценка точности трехмерного отображения элементов рельефа земной поверхности космическими системами дистанционного зондирования Земли // Успехи современной радиоэлектроники. 2022. T. 76. № 2. С. 5–15. DOI: https://doi.org/10.18127/j20700784-202202-01

1. Rosen P.A., Hensley S., Joughin I.R., Li F.K., Madsen S.N., Rodriguez E., Goldstein R. Synthetic aperture radar interferometry // Proc. IEEE. 2000. V. 88 (3). P. 333–382.
2. Madsen S.N., Zebker H.A., Martin J. Topographic mapping using radar interferometry: Processing techniques // IEEE Trans. Geosci. Remote Sensing. 1993. V. 31. № 1. P. 246–256.
3. Назаров А.Е. Управление относительным движением космических аппаратов при организации тандемной схемы полетов // Вестник «НПО Лавочкина». 2018. № 1. С. 27–35.
4. Назаров А.Е. Управление геометрией тандемной конфигурации для решения задач бистатической интерферометрической съемки // Вестник «НПО Лавочкина». 2018. № 4. С. 67–76.
5. Петров А.С., Чиков В.А., Волченков А.С. Обзор методов и алгоритмов продольной интерферометрии для селекции и оценки параметров движущихся целей с помощью космических РСА // Вестник НПО имени С.А. Лавочкина. 2021. № 1/51. С. 33– 43.
6. Антонович К.М. Использование спутниковых навигационных систем в геодезии. Т. 1 / ГОУ ВПО «Сибирская государственная геодезическая академия». М.: ФГУП «Картгеоцентр». 2005. С. 334.
7. Петров А.С., Прилуцкий А.А., Чиков В.А., Волченков А.С. К вопросу расчета геометрического разрешения и энергетического потенциала космического радиолокатора с синтезированной апертурой, расположенного на геосинхронной орбите и работающего в бистатическом режиме // Вестник НПО им. С.А. Лавочкина. 2019. № 4. С. 56–66.