Одноантенная однопроходная радарная интерферометрия быстрых процессов

Обычно, космическая радарная интерферометрия выполняется двумя способами: 1️⃣ двумя радарами, параллельно ведущими съемку на близких орбитах (пара спутников TerraSAR–TanDEM-X, две разнесенные в пространстве антенны SRTM), или одним радарным спутником за два прохода по близким орбитам. Второй способ дешевле, но он не позволяет регистрировать быстропротекающие процессы, так как повторная съемка осуществляется спустя несколько суток (у спутников Sentinel-1 типичные интервалы между съемками составляют 6 и 12 суток). Есть, оказывается, и третий способ — одноантенная однопроходная интерферометрия 2️⃣.

Обычные радары осуществляют боковой обзор — луч радара направлен перпендикулярно к траектории движения спутника. В одноантенной однопроходной интерферометрии, которую исследовали специалисты Национального исследовательского университета "МЭИ", радар осуществляет переднебоковой обзор, при котором направление луча антенны отклонено от поперечного в сторону движения спутника. Угол между поперечным направлением и направлением луча называется углом скоса. Как правило, он очень мал (в статье указан угол скоса ≈ 1,2°).

Переднебоковой обзор позволяет за один пролет спутника наблюдать один и тот же участок поверхности несколько раз под разными углами. Это различие критично в задачах, где нужно измерять быстрые изменения, например, движение морской волны. При боковом обзоре у нас будет лишь одно изображение волны в момент времени t. Следующее измерение того же участка состоится при следующем пролете спутника — через несколько суток — и волна за это время исчезнет. А при переднебоковом обзоре тот же участок моря может быть повторно снят через миллисекунды, когда спутник пролетит чуть дальше. За такое короткое время волна почти изменится, поэтому два сигнала останутся высоко коррелированными, и по разности фаз между ними можно определить высоту волны или ее смещение.

Естественно, даром такое преимущество не дается. Предельная точность измерения высоты рельефа в случае одноантенной однопроходной интерферометрии оказалась примерно в 1,5 раза ниже, чем для традиционного двухпроходного способа, а также требовала более длинной базовой линии для достижения эквивалентной точности. Тем не менее, сама возможность интерферометрической съемки за один проход с одного летательного аппарата очень важна, особенно для небольших и легких летательных аппаратов, таких как дроны.

📖 Ключевые статьи по теме: раз, два, три. Иллюстрации к посту взяты из первой статьи.
📖 Свежие результаты: вот и вот.

#InSAR #проблемыДЗЗ