Поиск стабильных отражателей на радарных снимках для калибровки космических РСА

Калибровка радаров с синтезированной апертурой (РСА) является одним из обязательных условий получения высококачественного измерительного материала. Внешняя калибровка с помощью активных или пассивных эталонных средств, расположенных в зоне проведения измерений, является наиболее эффективной и распространенной процедурой. В качестве эталонов применяют точечные пассивные отражатели, поверхностные распределенные цели с известной удельной эффективной площадью рассеяния, а также активные устройства, принимающие и/или излучающие калибровочный сигнал со строго определенными параметрами. Целью данной работы является создание методики поиска стабильных отражающих объектов – как точечных, так и протяженных, а также анализ возможности использования отражателей искусственного и естественного происхождения для калибровки космических РСА на примере обработки 4-летней серии японского РСА PALSAR (длина волны 23 см) для различных регионов России.
Хотя абсолютное значение эффективной площади рассеяния обсуждаемых отражателей, как правило, непредсказуемо, они могут быть полезны для контроля стабильности работы аппаратуры. В данной работе проведено исследование стабильности отражения сигнала РСА различными объектами на Земной поверхности в различных регионах страны. Среди них – хозяйственные постройки в Подмосковье и Нижегородской области, элементы конструкций магистральных газопроводов в Приобье, мачты линий электропередач в Забайкалье, элементы нефтедобывающей инфраструктуры в прибрежной зоне на Каспии и др.
Созданная процедура и программное обеспечение обработки длительных во времени серий радиолокационных изображений позволили автоматизировать поиск стабильных точечных объектов и оценить их количество на стандартном радиолокационном кадре. Оказалось, что количество стабильных точечных объектов существенно зависит от уровня ЭПР отражателя. Например, на снимках природной территории дельты реки Селенги количество точечных отражателей уменьшается на два порядка при увеличении порога отбора отражателей с уровня УЭПР 0 дБ до +10 дБ. При съемке урбанизированных территорий количество точечных отражателей существенно возрастает.
Новым многообещающим типом кандидатов в стабильные отражатели могут быть протяженные объекты – нефтяные платформы на Каспии с линейными размерами до сотни метров. Интегральное значение ЭПР этих нефтяных платформ на снимках PALSAR имеет чрезвычайно высокий уровень временной стабильности – порядка 0.2-0.3 дБ, что сравнимо с показателями специализированных калибровочных средств - активных калибраторов.