А.Г. Лукин1, Д.С. Демин2, А.С. Петров3

1–3 АО «НПО Лавочкина» (Москва, Россия)

1 timon01.tt@gmail.com, 2 dends@list.ru, 3 aspetr50@mail.ru

Постановка проблемы. Космические радиолокаторы с синтезированной апертурой (РСА) работают в режиме бокового обзора объектов, расположенных на земной поверхности. Линия визирования отклоняется в поперечном направлении к вектору
скорости движения платформы на некоторый угол. Обычным является требование о том, чтобы в момент прохождения луча антенны через центр синтезируемой апертуры линия визирования была ортогональна к вектору скорости в гринвичской
системе координат. Таким образом, перед предстоящей съемкой конкретно заданных объектов следует заранее определить те моменты времени, когда указанное требование будет выполнено. Дополнительно к этому накладывается ограничение на то, чтобы углы визирования находились в наперед заданном интервале их изменения. Помимо требующихся для съемки
моментов времени следует также оценить углы визирования целей и пространственную ориентацию ортов платформы, а также углов сканирования диаграммы направленности антенны.

Цель. Составить модель определения массивов моментов времени наблюдения, положений на орбите и пространственной ориентации космической платформы с РСА при съемке в маршрутном режиме заданных объектов на земной поверхности.

Результаты. Представлена модель планирования во времени процесса съемки с помощью космического РСА заданной цели, расположенной на земной поверхности. Ее положение определено географическими координатами в модели геоида ПЗ-90 с учетом возвышения над ним. Разработаны алгоритмы и программные процедуры для выполнения расчетов с помощью персональной ЭВМ (в среде пакета MathCad) моментов времени, при которых в маршрутном режиме съемки обеспечивается не только наблюдение цели при ее боковом обзоре, но и нулевое значение центра доплеровского спектра (доплеровского центроида) принимаемого локатором эхосигнала. Отмечено, что результаты расчетов выдаются в картографической проекции положений платформы и в виде таблиц, где указаны моменты времени, углы визирования, а также географические широта и долгота расположения платформы на орбите при съемке заданной цели в левостороннем и правостороннем режимах ее наблюдения. Показано, что построение графических зависимостей и выдача табличных данных занимают время, не превышающее 1 с при планировании съемки на месяц вперед.

Практическая значимость. Применение разработанных алгоритмов и программы для персональной ЭВМ позволяет ускорить, уточнить и облегчить трудоемкую процедуру планирования съемки земной поверхности в миссиях космических радиолокаторов с синтезированной апертурой.

Лукин А.Г., Демин Д.С., Петров А.С. Позиционирование космической платформы при съемке наземных объектов радиолокаторами с синтезированной апертурой // Успехи современной радиоэлектроники. 2025. T. 79. № 7. С. 5–13. DOI: https://doi.org/10.18127/j20700784-202507-01

1. Груздов В.В., Колковский Ю.В., Криштопов А.В., Кудря А.И. Новые технологии дистанционного зондироваия Земли из космоса. М.: Техносфера. 2018.
2. Fiedler H., Boerner E., Mittermayer J., Krieger G. Total Zero Doppler Steering – A New Method for Minimizing the Doppler Centroid // IEEE Geoscience And Remote Sensing Letters. 2005. V. 2. № 2. P. 141–145.
3. Петров А.С. Моделирование доплеровских параметров космических радиолокаторов с синтезированной апертурой // Успехи современной радиоэлектроники. 2020. Т. 74. № 7. С. 18–31. DOI: 10.18127/j20700784-202007-02.
4. Петров А.С., Назаров А.Е., Макаров В.П. Обнуление доплеровского центроида при работе космических систем дистанционного зондирования Земли // Успехи современной радиоэлектроники. 2023. Т. 77. № 1. С. 51–59. DOI: https://doi.org/10.18127/j20700784-202301-03.
5. Cumming I.G., Wong F.H. Digital processing of synthetic aperture radar data: algoritms and implementation. Artech House. 2005.
6. Глонасс. Принципы построения и функционирования / Под ред. А.И. Перова, В.Н. Харисова. М.: Радиотехника. 2010.
7. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике. М.: Наука. 1967.
8. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука. 1974.
9. Антонович К.М. Использование спутниковых радионавигационный систем в геодезии. Т. 1. 2005. М.: ФГУП «Картгеоцентр».