Новое в использовании рефлектометрии для ДЗЗ

Миссия HydroGNSS Scout, реализуемая Европейским космическим агентством (ESA), завершила восьмимесячный этап ввода в эксплуатацию и приступила к полномасштабной научной деятельности. Данная группировка из двух спутников представляет собой значимый прогресс в области применения технологии рефлектометрии (GNSS-R) для дистанционного зондирования. Используя принципы пассивного бистатического радара, миссия фиксирует и анализирует сигналы L-диапазона, первоначально передаваемые навигационными спутниками. Эти сигналы принимаются после отражения от земной поверхности.

Согласно данным разработчиков, бортовые приборы сравнивают задержанные и рассеянные отражения с прямыми сигналами, получаемыми непосредственно от навигационных спутников, для определения ключевых гидрологических параметров. Целью миссии является мониторинг ключевых экологических показателей, включая влажность почвы, затопление водно-болотных угодий, динамику процессов замерзания-оттаивания и биомассу растительности.

Архитектура миссии представляет собой инновационное решение в области экономически эффективного мониторинга земной поверхности, разработанное и реализованное компанией Surrey Satellite Technology Ltd (SSTL) для ESA. Полезные нагрузки основаны на ранних концепциях GNSS-R, продемонстрированных на спутнике TechDemoSat-1 и в рамках миссии NASA CYGNSS. Однако HydroGNSS - это технология, используемая для точного определения местоположения объектов в водной среде. Она основана на применении глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС), адаптированных для работы в условиях, где традиционные методы навигации неэффективны. Миссия позволяет получать точные координаты и данные о скорости и направлении движения объектов, что особенно важно для морских и речных судов, подводных аппаратов и других устройств, работающих в воде. Эта технология находит применение в различных областях, включая морскую навигацию, подводные исследования и мониторинг окружающей среды оборудована передовыми приборами, позволяющими одновременно использовать сигналы нескольких спутниковых группировок ГНСС, включая многочастотные сигналы и двойную поляризацию.

Применение нескольких спутниковых группировок существенно улучшает пространственное и временное разрешение данных. Примечательно, что некоторые спутники Galileo, сигналы которых используются в миссии, также разработаны компанией SSTL, что подчеркивает уникальную промышленную синергию.

Одной из ключевых особенностей миссии является высокоразрешающий когерентный канал, предназначенный для анализа фазового поведения отраженных сигналов ГНСС. Данный канал позволяет с высокой точностью до 300 метров картировать поверхностные воды вдоль траекторий спутников. Объединение данных с двух космических аппаратов HydroGNSS во времени обеспечивает создание высокодетализированных глобальных карт.

Первоначальное сопоставление данных подчеркивает уникальные преимущества космических систем GNSS-R по сравнению с традиционными методами активного дистанционного зондирования. В отличие от активных радиолокационных приборов C-диапазона, таких как спутники Sentinel-1, которые часто испытывают трудности при прохождении через густые лесные массивы, сигналы L-диапазона, используемые в HydroGNSS, эффективно проникают под поверхность и лесной полог. Это позволяет миссии выявлять скрытые водно-болотные угодья и затопленные участки под густой растительностью, предоставляя критически важные данные для уточнения глобальных моделей углеродного цикла.

После завершения этапа ввода в эксплуатацию и проведения тщательной проверки, ESA предоставило все данные, полученные в рамках миссии, в свободный доступ для поддержки климатических исследований. Успешное завершение данного этапа позволит проекту существенно улучшить гидрологический мониторинг, предоставляя высокоточные данные о влажности почвы и скрытых водно-болотных угодьях. Гибкие и экономически эффективные малые спутники открывают перспективы устойчивого управления водными ресурсами на глобальном уровне.

Подписывайтесь на журнал «Вестник ГЛОНАСС» и навигационный Макс-канал

По материалам открытых источников