Анализ взаимного влияния информационных и временных показателей, баллистического построения космических систем дистанционного зондирования Земли, оснащенных радиолокаторами с синтезированной апертурой антенны (РСА), позволяет сделать вывод о том, что применение современных режимов съемки и улучшение качества получаемых радиолокационных изображений достигается при компенсации фазовых искажений.
При использовании РСА, кроме обеспечения заданного потенциала существуют ограничения по выбору зоны захвата, связанные с необходимостью обеспечения однозначного воспроизведение спектра доплеровских частот принимаемого сигнала с учетом произвольного отклонения и антенны в современных режимах наблюдения [1]. Для оценки отношения уровня неоднозначных отражений к уровню полезного сигнала производится расчет функции неопределенности для случая съемки РСА с произвольной траектории движения и непостоянной ориентации.
Интенсивность отраженного сигнала для частоты и задержки отраженных сигналов в настоящей работе представляется как функция, описывающая пространственное распределение амплитуды сигнала в соответствии с формой диаграммы направленности антенны и эффективной поверхности рассеяния цели в зависимости от углов ориентации антенны. Для формирования двумерной функции неопределенности предлагается рассчитывать соответственно ее ортогональные составляющие по азимуту и дальности. При планировании съемки интересующего района космическим РСА задаются требуемым уровнем ложных сигналов от неоднозначности в зависимости от реализуемого соотношения сигнал/шум. При известных координатах района наблюдения при помощи фотограмметрической модели РЛ съемки можно рассчитать допустимые углы отклонения антенны по азимуту, допустимые границы частоты повторения импульсов, ширину спектра частот отраженных сигналов.
В качестве фотограмметрической модели съемки с использованием РСА используется уравнение земного эллипсоида, наклонной дальности и доплеровской частоты отраженного сигнала. Система из трех уравнений решается аналитически при допуске о местной сферичности Земли в районе наблюдаемой сцены с известным локальным радиусом [2]. С использованием метода имитационного моделирования выполняется прогноз движения космического аппарата при пролете над интересующим районом. Расчет значений азимутального угла для соответствующего диапазона наклонных дальностей позволяет определить значение наклонной дальности до центра полосы захвата. С учетом разворота антенны на угол для точки, заданной на земной поверхности, отраженный сигнал будет иметь требуемую доплеровскую частоту. В результате определяется ширина доплеровского спектра для рассматриваемой полосы обзора, частота повторения импульсов. Разработанный метод применим не только для маршрутных режимов съемки, но также позволяет получить параметры сигналов в прожекторном режиме при отслеживании диаграммой направленности антенны центра интересующего района, а также определить диапазоны скольжения антенны в парциальных зонах в широкозахватном режиме съемки ScanSAR.
Таким образом, разработанный метод расчета обеспечивает обоснованное планирование радиолокационной съемки и выбор параметров работы РСА. В качестве исходных данных используются параметры орбиты космического аппарата и данные, описывающие условия съемки и положение интересующего района на земной поверхности.