Сборник тезисов докладов шестнадцатой Всероссийской открытой конференции "Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса", Москва, ИКИ РАН, 2018 год

(http://smiswww.iki.rssi.ru/d33_conf)

СВЧ-радиометр МТВЗА-ГЯ спутника «Метеор-М» №2-2:
подготовка к запуску и летным испытаниям

Барсуков И.А. (1), Болдырев В.В. (1), Гаврилов М.И. (1), Григорьев П.В. (1), Гришунин С.А. (1), Егоров А.Н. (1), Ильгасов П.А. (1), Кислаев А.Г. (1), Панцов В.Ю. (1), Пивоваров А.Б. (1), Полетков М.А. (1), Стрельников Н.И. (1), Стрельцов А.М. (1), Черный И.В. (1), Чернявский Г.М. (1), Яковлев В.В. (1)
(1) АО "Российские космические системы", Москва, Россия
Очередной образец микроволнового сканера-зондировщика МТВЗА-ГЯ создан для четвертого космического аппарата серии «Метеор-М» №2-2 (№1, запуск - 2009; №2, запуск - 2014; №2-1, аварийный запуск - 2017). Запуск КА «Метеор-М» №2-2 намечен на март 2019 г. Прибор предназначен для получения в широком объеме количественных характеристик геофизических параметров атмосферы и подстилающей поверхности, которые используются в гидрометеорологии в численных прогнозах погоды [1-6].
В докладе рассматриваются технические характеристики многофункционального СВЧ-радиометра МТВЗА-ГЯ. Рабочие частоты прибора МТВЗА-ГЯ определены из особенностей зондирования атмосферы и подстилающей поверхности, которые включают спектральные и поляризационные измерения как в окнах прозрачности атмосферы 6.9, 10.6, 18.7; 23.8; 31; 36.5; 42; 48 и 91 ГГц, так и в линиях поглощения кислорода 52-57 ГГц и водяного пара 183.31 ГГц.
Прибор МТВЗА-ГЯ содержит 31 канал и совмещает в себе функции сканера, температурного и влажностного зондировщика. В приборе добавлен новый диапазон на частоте 6.9 ГГц (две ортогональные поляризации). Указанный диапазон предназначен для определения температуры поверхности океана и влажности почв.
В приборе реализовано круговое коническое сканирование с периодом 2.5 с. Угол визирования составляет 53.3°, угол падения 65°.
Антенная система с боковым облучением зеркала имеет апертуру 0.65 м и обеспечивает пространственное разрешение 16-112 км в зависимости от частотного канала для орбиты спутника высотой 830 км. При этом полоса обзора составляет 1500 км.
Бортовая (внутренняя) калибровка радиометрических каналов МТВЗА-ГЯ с целью определения шкалы антенных температур проводится на каждом периоде сканирования, обеспечивая измерение интенсивности излучения двух согласованных нагрузок с известными яркостными температурами – “горячей” и “холодной”. В качестве горячей нагрузки используется бортовой имитатор абсолютно черного тела (АЧТ), температура которого находится на уровне 250–300 К. В качестве холодной – калибровочная антенна, которая всегда ориентирована в космическое пространство и принимает фоновое реликтовое излучение с яркостной температурой 2.73 K. Чувствительность радиометрических каналов находится в пределах – 0.3÷1.7 K/пиксель.
В докладе рассматриваются вопросы наземной (предполетной) отработки прибора, оценки шумовых характеристик радиометрических каналов и параметров антенной системы.

Ключевые слова: СВЧ-радиометр, антенна, калибровка, антенная температура, яркостная температура, сканер, зондировщик, метеопараметры.
Литература:
  1. Черный И.В., Чернявский Г.М., Успенский А.Б., Пегасов В.М.. СВЧ-радиометр МТВЗА спутника «Метеор-3М» №1: предварительные результаты летных испытаний. Исследование Земли из космоса, 2003, №6, с.35-48.
  2. Барсуков И.А., Болдырев В.В., Ильгасов П.А., Никитин О.В., Панцов В.Ю., Прохоров Ю.Н., Стрельников Н.И., Стрельцов А.М, Черный И.В., Чернявский Г.М., Яковлев В.В. СВЧ-радиометр МТВЗА-ГЯ спутника «Метеор-М» №1. Труды Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы ракетно-космического приборостроения и информационных технологий», Физматлит, Москва, 2009, с.99-107.
  3. Барсуков И.А., Никитин О.В., Стрельцов А.М, Черный И.В., Чернявский Г.М. Предварительная обработка данных СВЧ-радиометра МТВЗА-ГЯ КА «Метеор-М №1. «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Сборник научных статей, Том 8, №2, 2011, с.257-263.
  4. Митник Л.М., Митник М.Л., Чернявский Г.М., Черный И.В., Выкочко А.В., Пичугин М.К., Заболотских Е.В. Приводный ветер и морской лёд в Баренцевом море по данным микроволновых измерений со спутников Метеор-М № 1 и GCOM-W1 в январе-марте 2013г. Исследование Земли из космоса, 2015, №6, с.36-46.
  5. Успенский А.Б., Асмус В.В., Козлов А.А., Крамчанинова Е.К., Стрельцов А.М., Чернявский Г.М., Черный И.В. Абсолютная калибровка каналов атмосферного зондирования спутникового микроволнового радиометра МТВЗА-ГЯ. Исследование Земли из космоса, 2016, № 5, с. 57–70.
  6. Г.М.Чернявский, Л.М.Митник, В.П. Кулешов, М.Л. Митник, И.В.Чёрный. Микроволновое зондирование океана, атмосферы и земных покровов по данным спутника Метеор-М № 2. «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Сборник научных статей. Том 15, №3, 2018, с.152-174.

Вопросы создания и использования приборов и систем для спутникового мониторинга состояния окружающей среды

126