cahtНаучный вестник МГТУ ГАCivil Aviation High Technologies2079-06192542-0119Moscow State Technical University of Civil Aviation (MSTU CA)10.26467/2079-0619-2017-20-4-127-134caht-1126Research ArticleРадиотехника и связьRadio engineering and communicationХАРАКТЕРИСТИКИ ИНТЕРФЕРОМЕТРИЧЕСКИХ БОРТОВЫХ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ СТАНЦИЙ С СИНТЕЗИРОВАНИЕМ АПЕРТУРЫ АНТЕННЫ ПРИ СЕКТОРНОМ ОБЗОРЕCHARACTERISTICS OF AIRBORNE INTERFEROMETRIC SYNTHETIC APERTURE RADAR WITH SECTOR SCANНечаевЕ. Е.NechayevE. E.

доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой управления воздушным движением МГТУ ГА

Doctor of Engineering Sciences, Professor, Head of Air Traffic Control Chair of Moscow State Technical University of Civil Aviation (MSTUCA)

eenetchaev@mail.ruДерябинК. С.DeryabinK. S.

аспирант кафедры управления воздушным движением МГТУ ГА

Postgraduate student of Air Traffic Control Chair, MSTUCA, Engineer of Production Joint-Stock Company "Tupolev"

deryabin88@bk.ruМосковский государственный технический университет гражданской авиацииРоссияMoscow State Technical University of Civil AviationRussian FederationПАО «Туполев»РоссияProduction joint-stock company "Tupolev"Russian Federation201711092017204127134Copyright © Нечаев Е.Е., Дерябин К.С., 20172017Нечаев Е.Е., Дерябин К.С.Nechayev E.E., Deryabin K.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://avia.mstuca.ru/jour/article/view/1126

Одним из недостатков интерферометрических бортовых радиолокационных станций с синтезированием апертуры антенны является относительно узкая, по сравнению с аналогичными системами космического базирования, полоса обзора. Увеличение полосы обзора при боковом обзоре интерферометра возможно за счет увеличения высоты полета и угла визирования, при этом снижается точность измерения высоты из-за увеличения наклонной дальности. Другим возможным вариантом увеличения полосы обзора является использование обзора отличного от бокового. В статье рассматривается эффективность применения секторного обзора в бортовых радиолокационных станциях с синтезированием апертуры антенны в режиме интерферометрии. Приводится математическая модель и описание геометрии процесса интерферометрического измерения высоты при секторном обзоре. Проведён анализ влияния высоты подстилающей поверхности и угла наблюдения на изменение фазы отраженного сигнала. Показано, что изменение угла наблюдения вносит дополнительный вклад в изменение фазы. Проведен расчет потенциальной точности измерения высоты. Результаты расчета показывают, что увеличение угла наблюдения снижает точность измерения высоты. Максимальное снижение точности наблюдается при угле наблюдения 90°. Несмотря на некоторое снижение точности измерения высоты, применение секторного обзора позволяет расширить полосу обзора. Снижение точности измерения высоты можно ограничить путем выбора оптимальных параметров сканирования.

One of the drawbacks of airborne interferometric synthetic aperture radar is a relatively narrow swath compared to analogous space based systems. Increasing the swath with side view of the interferometer can be possible by increasing the flight altitude and angle of sight. At the same time the height measurement accuracy decreases due to slant range distance increase. Another possible way of swath increasing is using sector scan. The efficiency of sector scan using in interferometric synthetic aperture radar is analyzed in this paper. The mathematical model and geometry of height measurement at a sector scan have been discussed. There was made an analysis of the effect of terrain height and observation angle on received signal phase changing. Observation angle changing is shown to contribute to the phase changing. Potential height accuracy measurement was calculated. The calculation results show that increasing the observation angle reduces height accuracy measurement. The maximum accuracy decrease is obtained at the observation angle of 90°. Despite height accuracy measurement decrease applying the sector scan allow to expand the swath. The accuracy decrease can be limited by selecting optimal parameters of scanning.

интерферометрические радиолокационные станции с синтезированием апертуры антеннысекторный обзорinterferometric synthetic aperture radarsector scanReferencesMark A.R. A Beginner’s Guide to Interferometric SAR Concepts and Signal Processing. IEEE A&E Systems Magazine, vol. 22, N 9, 2007.Mark A.R. A Beginner’s Guide to Interferometric SAR Concepts and Signal Processing. IEEE A&E Systems Magazine, 2007, vol. 22, no. 9.Авиационные системы радиовидения. Монография / В.Н. Антипов, А.Ю. Викентьев, Е.Е. Колтышев, Г.С. Кондратенков, А.А. Лавров, А.Ю. Фролов, В.Т. Янковский: под ред. Г.С. Кондратенкова. М.: Радиотехника, 2015.Antipov V.N., Vikentiev A.Yu., Koltashev E.E., Kondratenkov G.S., Lavrov A.A., Frolov A.Yu., Yankovsky V.T. Aviatsionnye sistemyi radiovideniya [Aviation system radiovideniya]. M., Radiotehnika 2015. (in Russian)Антипов В.Н., Горяинов В.Т., Кулин А.Н. Радиолокационные станции с цифровым синтезированием апертуры антенны / под ред. В.Т. Горяинова. М.: Радио и связь, 1988.Antipov V.N., Gorjainov V.T., Kulin A.N. Radiolokatsionnye stantsii s tsifrovyim sintezirovaniem aperturyi antennyi [Radar stations with digital synthetic aperture antenna]. M., Radio i svjaz, 1988. (in Russian)Бакулев П.А. Радиолокационные станции. М.: Радиотехника, 2004.Bakulev P.A. Radiolokacionnie stancii [Radar]. M., Radiotehnika, 2004. (in Russia)Кондратенков Г.С. Радиолокационные станции обзора Земли / Г.С. Кондратенков, В.С. Потехин и др. М.: Радио и связь, 1983.Kondratenkov G.S. Radiolokacionnie stancii obzora Zemli [Radar earth observation]. M., Radio i svyaz, 1983. (in Russian)Дудник П. И. Многофункциональные радиолокационные системы: учеб. пособие для вузов / П.И. Дудник, А.Р. Ильчук и др. М.: Дрофа, 2007.Dudnik P.I. Mnogofunkcionalnie radiolokacionnie sistemi. Ucheb. posobie dlya vuzov [Multifunctional radar system. The allowance for high schools]. M., Drofa, 2007. (in Russian)Неронский Л.Б., Михайлов В.Ф., Брагин И.В. Микроволновая аппаратура дистанционного зондирования поверхности Земли и атмосферы. Радиолокаторы с синтезированной апертурой антенны: учеб. пособие. СПб., 1999.Neronskii L.B., Mihailov V.F., Bragin I.V. Mikrovolnovaya apparatura distancionnogo zondirovaniya poverhnosti Zemli i atmosferi. Radiolokatori s sintezirovannoi aperturoi antenni. Ucheb. Posobie. SPb.,SPb. GU AP, 1999. (in Russian)Кронберг П. Дистанционное изучение Земли. Основы и методы дистанционных исследований в геологии / пер. с нем. М.: Мир, 1988.Kronberg P. Distancionnoe izuchenie Zemli. Osnovi i metodi distancionnih issledovanii v geologii [Remote study of the Earth. Fundamentals and methods of remote sensing methods in Geology]. Per. s nem. M., Mir, 1988. (in Russian)Елизаветин И.В. Условия получения космическим РСА стереоизображений для построения цифровых моделей // Исследования Земли из космоса.1994. No. 3.Elizavetin I.V. Usloviya polucheniya kosmicheskim RSA stereoizobrajenii dlya postroeniya cifrovih modelei. Issledovaniya Zemli iz kosmosa [The Conditions for obtaining a space RSA images for building digital models]. Earth exploration from space, 1994, No. 3. (in Russian)Доросинский Л.Г., Лысенко Т.М. Классификация пространственно-распределенных объектов по данным РЛС бокового обзора // Радиотехника. 1996. No. 3.Dorosinskii L.G., Lisenko T.M. Klassifikaciya prostranstvenno-raspredelennih obektov po dannim RLS bokovogo obzora [Classification of spatially - distributed objects according to the sidelooking radar]. Radiotehnika, 1996, No. 3. (in Russian)Пресняков А.Н. Радиолокационное обнаружение наземных малоразмерных неоднородностей // Радиотехника. 1996. No. 6.Presnyakov A.N. Radiolokacionnoe obnarujenie nazemnih malorazmernih neodnorodnostei [Radar’s detection of small ground-based inhomogeneities]. Radiotehnika, 1996, No. 6. (in Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.