Радиолокатор космического базирования - Space-based radar

Не путать с радиолокационной спутниковой службой .
ОРС-2

Радиолокатор космического базирования - это радиолокационные системы космического базирования, которые могут иметь любое из множества целей. Ряд спутников для наблюдения за Землей, таких как RADARSAT , использовали радар с синтезированной апертурой (SAR) для получения информации о местности и растительном покрове Земли .

Военный

В Соединенных Штатах Discoverer II был предложенной программой военных космических радаров, инициированной в феврале 1998 года как совместная программа ВВС, DARPA и NRO . Идея заключалась в обеспечении индикации наземных движущихся целей (GMTI) с высоким разрешением, а также для получения изображений с помощью SAR и цифрового картографирования с высоким разрешением. Эта программа была отменена Конгрессом в 2007 году. SBR - менее амбициозная версия Discoverer II.

Радиолокатор космического базирования ( SBR ) - это группировка активных радиолокационных спутников, предлагаемая Министерством обороны США . Система SBR позволит обнаруживать и отслеживать самолеты , океанские суда (аналогично советской программе США-А ) и, возможно, наземные транспортные средства из космоса. Затем эта информация будет передана в региональные и национальные командные центры, а также на воздушные командные пункты E-10 MC2A .

Активные военные радиолокационные спутники

Радиолокаторы наблюдения за Землей

Использование радиолокационного датчика для наблюдения Земли целей было начато НАСА / JPL «ы Seasat спутник, который нес три различные радиолокационные датчиков:

После Seasat , SAR, высотомеры и рефлектометры использовались в ряде других космических миссий.

В то время как SAR, в принципе, аналогичен своим бортовым аналогам (с преимуществом увеличенного покрытия и всемирного доступа, предлагаемого спутниковой платформой), два других предназначены для работы со спутниками.

Спутниковый радар-высотомер - это радар обзора надира с очень высоким разрешением по дальности, который измеряет топографию поверхности океана с точностью порядка нескольких сантиметров. Кроме того, анализ амплитуды и формы эхо-сигнала позволяет получить информацию о скорости ветра и высоте волны соответственно. Некоторые радиолокационные высотомеры (такие как CryoSat / SIRAL) используют методы синтетической апертуры и / или интерферометрии : их уменьшенная площадь покрытия позволяет отображать более грубые поверхности, такие как полярные льды.

Ветер рефлектометр отмечает тот же участок поверхности океана из различных ( по крайней мере , 3) углов зрения , как спутник проходит мимо, измеряя эхо амплитуду и соответствующую поверхность отражательной способности . На отражательную способность влияет «шероховатость» поверхности океана, на которую, в свою очередь, влияет ветер, а также зависит от его направления, этот прибор может определять скорость и направление ветра.

Эти три типа радаров в настоящее время используются на нескольких спутниках. Скаттерометры имеют большое значение для оперативной метеорологии, позволяя реконструировать поля ветра в глобальном масштабе. Данные радиолокационных высотомеров используются для точного определения геоида, мониторинга приливов, океанских течений и других крупномасштабных океанских явлений, таких как Эль-Ниньо .

Приложения SAR разнообразны: они варьируются от геологии до мониторинга сельскохозяйственных культур, от измерения морского льда до мониторинга стихийных бедствий и наблюдения за движением судов, не говоря уже о военных приложениях (многие гражданские спутники SAR фактически являются системами двойного назначения). По сравнению с оптическими аналогами получение изображений SAR дает большое преимущество в том, что на них не влияют метеорологические условия, такие как облака, туман и т. Д., Что делает его предпочтительным датчиком, когда необходимо обеспечить непрерывность данных. Кроме того, интерферометрия SAR (как двухпроходная, так и однопроходная, как использовалась в миссии SRTM ) позволяет производить точную трехмерную реконструкцию.

Другие типы радаров использовались для миссий по наблюдению за Землей: радары осадков, такие как миссия по измерению тропических осадков , или облачные радары, подобные тому, который используется на Cloudsat .

Как и другие спутники наблюдения Земли , радиолокационные спутники часто используют солнечно-синхронные орбиты, поэтому суточные колебания растительности игнорируются, что позволяет более точно измерять долгосрочные колебания.

Радиолокационные спутники наблюдения за Землей включают:

Планетарные радары

Большинство радаров, используемых в качестве полезной нагрузки в планетарных миссиях (то есть, не считая бортовых радаров, таких как стыковочные и посадочные радары, используемые в Apollo и LEM ), относятся к двум категориям: радары формирования изображений и эхолоты.

Радары формирования изображений : радары с синтезированной апертурой - единственные инструменты, способные преодолевать тяжелый облачный покров вокруг планет, таких как Венера , которая была первой целью для таких миссий. Два советских космических аппарата ( Венера 15 и Венера 16 ) сфотографировали планету в 1983 и 1984 годах с помощью РСА и радиолокационных высотомеров . Зонд Магеллан также изображается Венера в 1990 и 1994 гг.

Единственной другой целью радиолокационной миссии был Титан , самый большой спутник Сатурна , чтобы проникнуть в его непрозрачную атмосферу. Радар зонда Кассини , который вращался вокруг Сатурна в период с 2004 по 2017 год, давал изображения поверхности Титана во время каждого пролета Луны. Кассини РЛС была системой многомодовой и может работать как радиолокаторы с синтезированной апертурой , радиовысотомер , скаттерометр и радиометром .

Зондирующие радары : это низкочастотные (обычно ВЧ - от 3 до 30 МГц - или ниже) георадары , используемые для сбора данных о подповерхностном строении планеты. Их низкая рабочая частота позволяет им проникать на сотни метров или даже километров под поверхность. Методы синтетической апертуры обычно используются для уменьшения воздействия на землю (из-за низкой рабочей частоты и малых допустимых размеров антенны луч очень широкий) и, таким образом, нежелательного эха от других объектов на поверхности.

Первый запущенный радарный эхолот был ALSE (Apollo Lunar Sounder Experiment) на борту Apollo 17 в 1972 году.

Другие эхолота инструменты пролетов (в данном случае вокруг Марса ), являются MARSIS (Mars Advanced Radar для подповерхностного и ионосферного зондирования) на борту европейского космического агентства «s Mars Express зонд, и SHARAD (марс неглубоко РАДАР эхолот) на JPL » s Mars Reconnaissance Орбитальный аппарат (MRO). Оба в настоящее время работают. Радиолокационный эхолот также используется на японском лунном зонде SELENE , запущенном 14 сентября 2007 года.

Аналогичный прибор (в основном предназначенный для зондирования ионосферной плазмы ) был запущен в японскую марсианскую миссию Нозоми (запущен в 1998 году, но проигран).

Рекомендации

Внешние ссылки