100 лет радио - Мигулина В.В.
ISBN 5-256-01228-2
Скачать (прямая ссылка):
306
А. П. Реутов
В первых радиолокаторах с синтезированной апертурой использовался оптический метод обработки сигналов. Приходилось записывать первичную голограмму радиолокационных сигналов на фотопленку и затем обрабатывать ее когерентным лазерным уст-ройством, формирующим изображение с синтезированной апертурой антенны.
При обзоре Земли с самолетов последовательно была реализована разрешающая способность до единиц метров. Недостатком оптического метода обработки радиолокационной информации является задержка во времени получения результирующего изображения. Поэтому параллельно началось использование цифровых методов обработки сигналов когерентных радиолокаторов обзора Земли. В результате были созданы цифровые процессоры обработки сигналов на основе алгоритмов быстрого преобразования Фурье, что позволило получать детальные радиолокационные изображения в реальном масштабе времени.
Благодаря высокой чувствительности, возможности использования вертикальной и горизонтальной поляризации, а также их перекрестных компонентов радиолокаторы с высокой разрешающей способностью позволяют обнаруживать нефтяные пятна на фоне воды с толщиной пленки от нескольких микрон и более, контролировать их перемещения и динамику распространения, что особенно важно для анализа состояния экологии Мирового океана и выбора маршрутов судов.
Кроме указанных задач радиолокаторы с высокой разрешающей способностью используются в целях:
поиска различных объектов, терпящих бедствие;
оценки инженерно-геологических и гидрологических условий при проектировании линейных инженерных сооружений (железных и шоссейных дорог, трубопроводов и др.);
контроля за шоссейными и железными дорогами, мостами в любых метеоусловиях днем и ночью;
исследования природных ресурсов (геологическое картирование, наблюдение за лесами, водоемами и т.п.);
контроля и оценки состояния сельскохозяйственных угодий;
обеспечения работ по мелиорации.
Созданные технологии детального дешифрирования радиолокационных изображений покрова земной поверхности позволяют определять особенности геологического строения земной коры, что в конечном итоге важно для определения мстоположения полезных ископаемых. Например, совокупность топографических, геологических и растительных образований, наблюдаемых на радиолокационных изображениях, помогает определять зоны разломов и залегания жил, обнаруживать рудные месторождения. Сеть разрывных тектонических нарушений, выявленных на получаемых изображениях, также очень важна при поиске полезных ископаемых, в част-
Радиосистемы и транспорт
307
ности нефти, выборе наиболее рациональных районов прокладки дорог.
Благодаря высокой линейной разрешающей способности радиолокаторов бокового обзора (единицы метров) и большому динамическому диапазону на получаемых изображениях четко видны группировки растений и конфигурации участков местности, можно различать виды растительности, ее границы, плотность, степень зрелости посевов, поражение пожарами земной поверхности, определять места вырубок леса и районы его транспортировки. Также хорошо дешифрируются различного рода почвы. На изображениях, получаемых радиолокаторами бокового обзора, отчетливо воспроизводятся объекты гидрологии — водотоки, береговые линии рек, озер и морей, болота и зоны увлажнения, а также мосты, что позволяет использовать такую радиолокационную технику для оперативного наблюдения за этими объектами.
С помощью радиолокаторов с высокой разрешающей способностью можно построить карту состояния растительного покрова, определить его биомассу и влагозапас в нем, влажность открытых почв, зоны водной эрозии, зоны сильной засоленности хлопковых полей.
Использование радиолокаторов бокового обзора в океанографии дает широкие возможности для наблюдения при различных поляризациях сигнала за состоянием морской поверхности с выполнением количественных измерений: бальности волнения моря и направления распространения гребней волн. Зависимость между структурой волн и атмосферными явлениями в свою очередь позволит оценить парамеры ветра. Таким образом, радиоэлектронная техника открывает новые возможности для оперативной оценки судоходных трасс морских и океанских акваторий.
Радиолокационные станции бокового обзора первоначально создавались для решения оборонных задач и ледовой разведки. Однако в последнее время эти станции, размещенные на самолетах, широко использовались и в иных отраслях хозяйства страны. Особый интерес представляют многочастотные радиолокаторы (в сантиметровом, дециметровом и метровом диапазонах), которые позволяют получать значительно больший объем информации по сравнению с одночастотными станциями сантиметрового диапазона.
Для контроля движения судов на морях и океанах очень важны результаты обзора Земли, получаемые с помощью радиолокаторов бокового обзора, установленных на искусственных спутниках Земли. Это подтверждает тот большой объем информации, который был получен космической радиолокационной станцией бокового обзора, установленной на искусственном спутнике Земли "Космос-1870м серии "Алмаз" в 80-х гг.
