А.Е. Жестерев1, В.П. Ипатов2

1-2 АО «РИРВ» (Санкт-Петербург, Россия)

Постановка проблемы. Поиск сигнала спутникового радиовысотомера предшествует точному измерению запаздывания эхосигнала и выполняется в условиях значительной априорной неопределенности как собственно измеряемой задержки, так и скорости ее изменения из-за вариаций текущей высоты космического аппарата. Необходимость проведения процедуры поиска возникает каждый раз при потере высотомером отраженного сигнала, например, после пересечения космическим аппаратом (КА) границы суши с водной поверхностью. Изменение высоты носителя в процессе поиска ведет к скольжению сигнала относительно шкалы времени высотомера, снижая эффективность поиска. Уменьшению влияния этого фактора способствует сокращение продолжительности накопления наблюдаемого сигнала.

Цель. Предложить алгоритм поиска эхосигнала высотомера космического базирования, менее чувствительный к вариациям высоты КА при одновременном сокращении общей продолжительности поиска.

Результаты. Проведен анализ и сравнение характеристик двух алгоритмов поиска эхосигнала: обычной одноэтапной процедуры, проверяющей временную зону неопределенности пошагово, используя банк корреляторов заданного объема и предложенного алгоритма двухэтапного поиска. Показано, что представленный двухэтапный алгоритм менее чувствителен к изменениям высоты КА и обеспечивает сокращение продолжительности процедуры поиска.

Практическая значимость. Разработанный алгоритм поиска эхосигнала может быть использован в космическом радиовысотомере.

Жестерев А.Е., Ипатов В.П. Алгоритм поиска отраженного сигнала спутникового радиовысотомера // Радиотехника. 2023.
Т. 87. № 8. С. 143−154. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202308-21

1. Coastal Altimetry / Eds. by S. Vignudelli, A. G. Kostianoy, P. Cipollini, J. Benveniste. Berlin: Springer. 2011. 565 p.
2. Chelton D.B., Ries J.C., Haines B.J., Fu L.-L., Callahan P.S. Satellite Altimetry // Satellite Altimetry and Earth Sciences. Handbook of Techniques and Applications / Eds. by L.-L. Fu, A. Cazenave. San Diego: Academic Press. 2001. P. 1–132.
3. Боровицкий Д.С, Жестерев А.Е., Ипатов В.П., Мамчур Р.М. Вопросы построения радиоинтерфейса спутникового высотомера / Под ред. В.П. Ипатова. СПб: БХВ-Петербург. 2017. 192 с.
4. Першин А.С. и др. Двухдиапазонная антенна радиовысотомера космического аппарата «ГЕО-ИК-2» // Радиотехника. 2013. № 6. С. 124-126.
5. Desjonquères J.D., Carayon G., Steunou N., Lambin J. Poseidon-3 Radar Altimeter: New Modes and In-Flight Performances // Marine Geodesy. 2010. V. 33. P. 53–79.
6.  Vincent P., Steunou N., Caubet E., Phalippou L., Rey L., Thouvenot E., Verron J. AltiKa: a Ka-Band Altimetry Payload and System for Operational Altimetry During the GMES Period // Sensors. 2006. V. 6. P. 208–234.
7. Ипатов В.П. Широкополосные системы и кодовое разделение сигналов. Принципы и приложения: Пер. с англ. М.: Техносфера. 2007. 364 с.
8. Левин Б.Р. Теоретические основы статистической радиотехники. М.: Радио и связь. 1989. 656 с.
9. Тихонов В.И. Статистическая радиотехника. М.: Радио и связь. 1982. 624 с.
10. Brown G.S. The Average Impulse Response of a Rough Surface and Its Applications // IEEE Trans. on Ant. and Prop. 1977. V. AP-25. № 1. P. 67–74.
11. Hayne G.S. Radar Altimeter Mean Return Waveforms from Near-Normal-Incidence Ocean Surface Scattering // IEEE Trans. on Ant. and Prop. 1980. V. AP-28. № 5. P. 687–692.
12. Прокис Дж. Цифровая связь: Пер. с англ. М.: Радио и связь. 2000. 800 с.
13. Recommendation ITU-R P.837-5 «Characteristics of precipitation for propagation modelling».
14. Ippolito L.J. (Jr.). Satellite Communications Systems Engineering: Atmospheric Effects, Satellite Link Design and System Performance. Wiley & Sons. 2008. 394 p.
15. Мин-Хо Ка, Баскаков А.И. Выбор частоты повторения зондирующих сигналов в прецизионном космическом океанографическом радиовысотомере // Исследование Земли из космоса. 2002. № 1. С. 32-37.
16. Thibaut P., Amarouche L., Zanife O.Z., Steunou N., Vincent P., Raizonville P. Jason-1 altimeter ground processing look-up correction tables // Marine Geodesy. 2004. V. 27. Р. 409–431.
17. Carayon G., Steunou N., Courrière J.-L., Thibaut P. Poseidon-2 radar altimeter design and results of in-flight performances. Special issue: Jason-1 calibration/validation // Marine Geodesy. 2003. V. 26. Р. 159–165.
18. Steunou N., Desjonquères J.D., Picot N., Sengenes P., Noubel J., Poisson J.C. AltiKa altimeter: instrument description and in flight performance // Marine Geodesy. 2015. V. 38. Р. 22–42.