Девятая всероссийская открытая ежегодная конференция
«Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»
Москва, ИКИ РАН, 14-18 ноября 2011 г.
(Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, природных и антропогенных объектов)
IX.C.175
Предварительные результаты экспериментов с СВЧ радиометрическим комплексом L-диапазона на РС МКС
Смирнов, М.Т. (1), Халдин А.А. (2)
(1) ФИРЭ им. В.А.Котельникова РАН,
(2) ФГУП СКБ ИРЭ РАН.
С целью развития и совершенствования методов наблюдения Земли из космоса на РС МКС был установлен панорамный СВЧ радиометрический комплекс РК-21-8, работающий в дециметровом диапазоне длин волн.
СВЧ радиометрический комплекс РК-21-8 состоит из сборной антенны, 8-ми канального СВЧ приемника L-диапазона (длина волны ~ 21 см), соединенных между собой высокочастотными кабелями и рамы (механического интерфейса), на которой установлены антенна и приемник. Комплекс РК-21-8 разработан и изготовлен в ФГУП СКБ ИРЭ РАН.
Антенна представляет собой фазированную антенную решетку (ФАР), имеющую 96 одиночных приемных щелевых излучателей, сгруппированных в шестнадцать столбцов. Столбцы соединены СВЧ кабелями равной длины с диаграммообразующей системой (ДОС), конструктивно расположенной в приемнике. Все 96 одиночных излучателей образуют рабочую поверхность антенны. Антенна представляет собой складную конструкцию для того, чтобы ее можно было занести на борт МКС и вынести на внешнюю поверхность МКС через люки для установки комплекса в открытом космосе.
Приемник радиометрический конструктивно представляет собой единый блок, внутри которого размещены электронные элементы и СВЧ узлы восьмиканального приемника. Для повышения стабильности работы прибора основные электронные элементы и узлы приемника помещены в термостатированный кожух (термостат), температура в котором автоматически поддерживается постоянной. Значение температуры термостата в виде напряжения аналогового сигнала выводится на выходной разъем прибора.
Комплекс РК-21-8 был доставлен 26 января 2011 г. на борт МКС и 16 февраля установлен на универсальном рабочем месте УРМ-Д по II плоскости СМ «Звезда».
С 26 апреля по 13 августа 2011 г. научная аппаратура была включена постоянно. Постоянное включение СВЧ радиометра позволяет достичь максимальной стабильности и соответственно точности работы прибора. Запись и сбор информации производился с учетом технических ограничений бортовой системы сбора и передачи информации. В среднем в день записывалось около 3 витков информации в режиме ЗАП8 (опрос с интервалом ~ 0,5 с) и около 5-6 витков в режиме ЗАП1 (опрос ~ 5с). Высокая частота опроса требуется для того, чтобы можно было частично отфильтровать внешние импульсные помехи.
Геометрическая привязка данных производилась с учетом текущих баллистических данных о положении и ориентации станции. Калибровка измерений производилась интерактивно по реперным областям на суше и океане с использованием имеющихся данных о температуре поверхности, солености воды и скорости ветра над океанами.
Предварительный анализ полученных данных позволил оценить стабильность характеристик аппаратуры, основные особенности вариаций излучения различных объектов и помеховую обстановку в период проведения эксперимента. В докладе приводятся некоторые результаты обработки и интерпретации полученных данных.
Вопросы создания и использования приборов и систем для спутникового мониторинга состояния окружающей среды
165