Первый российский скаттерометр орбитального базирования: численное моделирование

В качестве прототипа первого российского орбитального скаттерометра был выбран скатерометр «SeaWinds» с высотой орбиты около 800 км. Вынужденное уменьшение высоты орбиты до 650 км привело к необходимости выбора между сохранением первоначальной ширины полосы обзора 1 800 км или сохранением углов падения при уменьшении полосы обзора до 1 500 км. Преимуществом более широкой полосы обзора является лучшее покрытие поверхности Мирового океана. Однако это ведёт к увеличению локальных углов падения и, соответственно, к уменьшению мощности отражённого сигнала. В результате уменьшается отношение сигнал/шум и растёт ошибка восстановления скорости и направления ветра, связанная с шумами аппаратуры. Критерием выбора является ошибка восстановления вектора скорости ветра при условии использовании одинакового привода и антенны. В ходе исследования была разработана математическая модель скаттерометра и проведено численное моделирование для обоих значений ширины полосы обзора, проведена обработка данных и выполнено сравнение точности восстановления скорости и направления ветра. Было показано, что измерение на двух поляризациях позволяет существенно повысить эту точность. Полученные результаты также показали, что скорость ветра восстанавливается достаточно хорошо для обоих полос обзора, а точность восстановления направления ветра в случае более широкой полосы обзора оказывается ниже требований технического задания на скаттерометр. Таким образом, новый скаттерометр должен иметь ширину полосы обзора 1 500 км.