Верба В.С., Неронский Л.Б., Осипов И.Г., Турук В.Э. Радиолокационные системы землеобзора космического базирования

Радиотехника, 2010. — 680 с. — ISBN 978-5-88070-263-3.Данная монография – третья книга из научной серии «Системы мониторинга воздушного, космического пространства и земной поверхности» – посвящена новым направлениям построения современных космических систем радиолокационного наблюдения, перспективам их развития, принципам обработки сигналов и использования получаемой информации; обобщает результаты многолетних исследований по созданию глобальной информационной системы, обеспечивающей всепогодное детальное наблюдение динамических процессов, связанных с естественными и антропогенными явлениями на планете Земля. Достигнутые к настоящему времени результаты являются значительным шагом к решению задач исследования природных ресурсов, контроля результатов хозяйственной деятельности, мониторинга катастроф и обеспечения национальной безопасности.
Книга предназначена для широкого круга специалистов по радиолокации и дистанционному зондированию Земли, инженеров, научных сотрудников, связанных с проектированием геоинформационных систем, созданием и применением средств радиолокационного землеобзора гражданского и военного назначения, а также для преподавателей, аспирантов и студентов соответствующих факультетов и вузов.Отзыв о книге академика РАН Л.М. Зеленого.
От редактора.
Введение.
Радиолокационные системы землеобзора космического базирования в глобальной системе аэрокосмического мониторинга.
Структура глобальной системы аэрокосмического мониторинга.
Информационные параметры радиолокационных систем землеобзора космического базирования.
Применение космических систем радиолокационного наблюдения для видовой разведки при информационном сопровождении военных операций.
Задачи, решаемые космическими системами радиолокационного наблюдения двойного назначения.
Концепция использования космических средств радиолокационного наблюдения в глобальной информационной системе и её национальных сегментах.
Взаимодействие радиоволн с объектами радиолокационного наблюдения.
Объекты радиолокационного наблюдения и их свойства.
Спектр электромагнитных колебаний, используемых для наблюдения земной поверхности из космоса.
Поляризация радиосигналов при передаче и приёме.
Отражение электромагнитных волн от сосредоточенных и протяжённых объектов и численные характеристики отражённых сигналов.
Отражение радиоволн от плоской границы двух сред.
Отражение радиоволн от поверхности с волнообразными неровностями.
Отражение радиоволн от поверхности с крупной шероховатостью.
Отражение радиоволн от двугранных углов.
Особенности отражения радиоволн от водной поверхности.
Глубинное (подповерхностное) зондирование.
Отражение радиоволн от растительного покрова.
Влияние угла облучения на отражающие характеристики местности.
Влияние длины радиоволны на отражающую способность местности.
Флуктуации принимаемого радиосигнала и их связь с геометрией наблюдения.
Временная изменчивость объектов наблюдения.
Современные методы космического радиолокационного землеобзора. Основные определения.
Принцип действия и основные характеристики космических радиолокаторов бокового обзора.
Принцип действия радиолокаторов с синтезированной апертурой антенны.
Геометрия обзора при скошенном и бистатическом режимах съёмки.
Энергетические характеристики космических радиолокаторов землеобзора.
Радиометрическое разрешение в радиолокаторах землеобзора.
Факторы, определяющие выбор параметров РСА. Функция неопределённости сигналов.
Особенности работы систем радиолокационного наблюдения космического базирования при воздействии активных помех.
Режимы работы космических РСА.
Основные режимы радиолокационного обзора.
Расширенные режимы обзора космических РСА.
Расчёт параметров траекторного сигнала при космическом радиолокационном обзоре.
Состав параметров траекторного сигнала.
Системы координат, используемые при радиолокационном обзоре.
Временные зависимости фазы и амплитуды принимаемого сигнала в РСА.
Расчёт параметров траекторного сигнала при движении платформы по круговой орбите.
Временная зависимость наклонной дальности цели при движении платформы по Кеплеровой орбите.
Параметры сигналов, принимаемых антенной РСА.
Связь между углами ориентации КА на радиальную скорость относительного движения.
Баллистические данные для расчёта опорной функции синтеза изображения.
Алгоритмы синтеза радиолокационных изображений в космических РСА.
Этапы обработки радиолокационных сигналов и вид информационных продуктов.
Параметры, характеризующие миграцию дальности в радиологолограмме.
Оптическая обработка радиоголограммы как модель формирования радиолокационного изображения в РСА.
Алгоритмы цифрового синтеза РЛИ без учёта миграции дальности.
Процедуры масштабирования и интерполяции комплексных сигналов.
Алгоритмы синтеза РЛИ в маршрутном режиме с учётом миграции дальности.
Особенности принимаемых сигналов в прожекторном режиме съёмки.
Унифицированный алгоритм синтеза изображения в основных режимах работы РСА.
Алгоритм синтеза РЛИ в прожекторном режиме с когерентным накоплением в субкадрах.
Автофокусировка радиолокационных изображений.
Особенности синтеза РЛИ в режимах скошенного и бистатического обзоров.
Синтез РЛИ в видеоимпульсных РСА,
Современные тенденции создания программно-аппаратных комплексов для синтеза радиолокационных изображений.
Обработка и регистрация радиолокационных изображений.
Методы фильтрации спекл-шума на РЛИ.
Регистрация радиолокационной информации.
Характеристики зрительного восприятия РЛИ.
Отображение радиолокационной информации.
Характеристики цветного и псевдоцветного отображения РЛИ.
Повышение информативности космических РСА.
Учёт влияния нелинейностей в тракте РСА.
Подавление помех неоднозначности по дальности в РСА.
Подавление помех неоднозначности по азимуту в РСА высокого разрешения.
Методы расширенной обработки радиолокационных изображений.
Сжатие потока данных, передаваемых по радиолинии.
Современные подходы к тематической обработке радиолокационной информации.
Цели, задачи и методы тематической обработки радиолокационной информации.
Формирование банков радиолокационных портретов объектов наблюдения.
Контроль надводной обстановки.
Дистанционное зондирование морской поверхности.
Исследование ледового покрова.
Зондирование суши и растительного покрова.
Интерферометрическая обработка радиолокационных снимков.
Методы решения координатных задач по данным радиолокационного зондирования.
Технологии моделирования характеристик аппаратуры РЛН и процессов прохождения сигналов в радиолокационном тракте.
Исходные положения.
Подготовка исходного материала для моделирования.
Моделирование обработки сигналов в РСА.
Моделирование интерферометрической обработки изображений.
Моделирование индикации движущихся целей.
Структура математической модели сквозного тракта РСА.
Полунатурное моделирование при отработке и испытаниях аппаратуры РСА.
Калибровка РСА.
Методики оценки характеристик информационных продуктов РСА.
Методы и средства калибровки.
Состав калибруемой аппаратуры космических РСА.
Технологическая цепочка калибровки РСА.
Методы предполётной калибровки РСА.
Методы оценки параметров аппаратуры РСА в полёте и коррекции искажений при обработке информации.
Калибровка тракта обработки сигналов и выходного информационного продукта.
Состав наземного оборудования средств калибоовки.
Радиометрическая коррекция радиоголограммы при работе быстродействующей АРУ.
Совершенствование аппаратуры и радиолокационных комплексов землеобзора космического базирования.
Системный подход к проектированию космической аппаратуры радиолокационного наблюдения.
Антенные устройства космических РСА.
Генераторы частот и сигналов для космических РСА.
Характеристики транзисторных усилителей мощности, работающих в импульсном режиме.
Совершенствование приёмопередающих модулей применительно к гибридных зеркальным антеннам с АФАР-облучателями.
Требования к приёмному тракту РСА.
Космическая аппаратура радиолокационного наблюдения земной поверхности и наземных (надводных) объектов.
Этапы создания космической аппаратуры радиолокационного наблюдения.
Некогерентные космические радиолокаторы бокового обзора для наблюдения океана и надводной обстановки.
Ретроспективный обзор развития космических РСА.
Разработки космических РСА, обеспечивающие создание научно-технического задела.
Состояние и перспективы развития РСА землеобзора космического базирования.
Заключение.
Литература.
Перечень принятых сокращений.
Основные обозначения в формулах и физические параметры.
Сведения об авторах.
Monograph structure.