Получение количественных оценок образования крупных айсбергов и взаимосвязи температуры воздуха Южного полушария с количеством крупных айсбергов и запасами воды в них, страница 9

Коэффициент называемый метеорологическим потенциалом РЛС, связывает парамет­ры РЛС и множитель km4, характеризующий рассеяние элементар­ных отражателей по закону Релея. Этот коэффициент используется для определения отражаемости метеорологических объектов по результатам радиолокационных наблюдений.

Основные параметры и характеристики РЛС определяют возможности получения радиолокационной информации и выбор метода использования бортовых космических РЛС исходя из конкретных задач поставленных для радиолокационных наблюдений в конкретном районе проводки судов или проведения полевых научных исследовательских работ. Оценка дальности действия РЛС позволяет выбрать необходимый виток пролета космического аппарата с требуемой зоной и полосой обзора в заданном районе проведения радиолокационного ледового контроля.

2.6 Радиолокаторы бокового обзора

Радиолокаторы бокового обзора являются естественной модификацией импульсных РЛС кругового обзора при размещении их на ЛА. В отличии от РЛС кругового обзора РБО неподвижна относительно корпуса ЛА и развёртка радиолокационного изображения поверхности Земли обеспечивается движением ЛА.

Радиолокационное изображение, облучаемой поверхности Земли формируется из амплитуды переотражённых в обратном направлении зондирующих импульсов РЛС и является модулем комплексного коэффициента обратного рассеяния поверхности Земли. Каждый отражённый импульс является строчкой дискретного РЛИ, столбцами, которого являются отчёты отражённых импульсов.

Размер РЛИ (или полоса захвата РБО) по оси Y определяется шириной диаграммы направленности антенны РБО в этом сечении – θy, углом места φ, и высотой ЛА – h (см. рисунок 2.7). В предположении плоской отражающий поверхности:

                        (14)

Рисунок 2.7 Принципы построения РСА.

Очевидно, что размер РЛИ вдоль оси X ограничен только временем работы РЛС.

Линейная разрешающая способность по азимуту РБО (вдоль оси Х) характеризует возможность различения на РЛИ двух близкорасположенных точечных целей, и определяется шириной диаграммы направленности антенны в сечении азимута и наклонной дальностью до цели:

             (15)

Разрешающая способность РБО по наклонной дальности определяется только типом зондирующего сигнала и при использовании простого радиоимпульса равна  Δr=cδτ/2, а при использовании сложных сигналов определяется эффективной полосой частот сигнала, т.е.  Δr=c/Δfэ2. [4]

Для решения задачи формирования радиолокационного изображения с заданным качеством важную роль играет разрешающая способность РБО по поверхностной дальности (см. рисунок. 2.8), которая зависит от угла падания α, и для плоской поверхности равна .:

      (16)

Рисунок 2.8 Разрешающая способность по наклонной и поверхностной дальности

Данная зависимость показывает, что разрешающая способность РБО по поверхностной дальности резко падает при малых углах места, поэтому РБО обычно работают при углах места > 10°.

Увеличение разрешающей способности РБО по дальности обеспечивается использованием более широкополосных зондирующих сигналов и легко достижимо, в тоже время увеличение разрешающей способности по азимуту требует увеличения отношения длины антенны к длине волны до величины, сравнимой с расстоянием до цели, что, как правило сопряжено с большими техническими проблемами.

Альтернативный путь резкого увеличения азимутальной разрешающей способности РБО без увеличения размеров реальной антенны – использование метода синтезирования апертуры антенны, которая обеспечивает практически неограниченной увеличение отношение Dx/λ, за счёт использования специальной пространственно-временной обработки отражённых сигналов.

3 Определение площади айсберга по данным РСА

Для статистического анализа динамики антарктических айсбергов использовались данные НЛЦ США. Они представляют собой: название айсберга, год и номер дня его регистрации, долготу и широту и площадь айсберга в километрах.

Площадь айсбергов оценивалась по величине Удельной эффективной площади рассеивания,  которая для айсбергов практически в течение всего года выше, чем у окружающих льдов и поверхности океана.