Современное состояние по открытым данным:
Использование данных спутниковых РЛС для решения задач контроля позиционирования промысловых судов.
Данные, получаемые с помощью радиолокаторов, установленных на европейских спутниках Envisat и ERS-2 являются наиболее доступными и эффективными. Космический аппарат ERS-2 находится на орбите с 1995 года и, несмотря на успешную работу, практически полностью исчерпал свой ресурс, в связи с чем, может быть в ближайшее время отключен. Поэтому первоочередной интерес представляют данные, получаемые со спутника Envisat.
Выбор спутникового сенсора для дистанционного обнаружения судов
В настоящее время в оперативном режиме функционируют радиолокаторы с синтезированной апертурой (РСА), установленные на спутниках ERS-2 и Envisat Европейского космического агентства и на спутнике RADARSAT Канадского космического агентства. Сравнительные характеристики РСА приведены в таблице 1.
Таблица 1. Краткие сведения о спутниковых радиолокаторах с синтезированной апертурой
Заданный район можно наблюдать каждые три дня, в некоторых случаях дважды в сутки на восходящем и нисходящим витках. ASAR Envisat имеет значительные конструктивные улучшения по сравнению с SAR ERS-2. Основными новшествами, значительно расширившими возможности радиолокационных наблюдений, являются
•В отличие от ERS SAR, который имел фиксированный угол излучения зондирующего сигнала (23° в середине полосы обзора), ASAR Envisat имеет конструктивную возможность электронного управления углом испускания зондирующего сигнала, позволяющую получать изображения в диапазоне углов от 15° до 45° от надира.
•Возможность одновременной передачи и приема зондирующего сигнала на разных поляризациях. Двухполяризационный радиолокатор может посылать вертикально- или горизонтально поляризованный сигнал, и получать сигнал либо на любой из этих поляризаций, либо на двух поляризациях одновременно. Это создает возможность использовать получать радиолокационные изображения для четырех комбинаций - ВВ, ГГ, ВГ, ГВ (первая буква соответствует поляризации испускаемого сигнала, а вторая - принятого).
•Возможность получать изображение высокого и среднего разрешения с различной полосой обзора.
Подробную информацию о радиолокаторе ASAR Envisat можно найти на WEB-странице http: envisat.esa.int/.
В настоящее время на коммерческой основе можно получать также радиолокационные изображения с канадского спутника RADARSAT. Несмотря на близкие геометрические характеристики конечного продукта (разрешение, полоса обзора), а также на то, что все выше описанные РСА работают в одном диапазоне при умеренных углах зондирования, изображения морской поверхности, полученные при близких метеорологических условиях для спутников Envisat и RADARSAT, могут значительно отличаться. Отличия заложены в алгоритмах синтеза апертуры, который является сложной и многопараметрической задачей. Учитывая высокую стоимость данных RADARSAT, а также широкие возможности Envisat для проведения совместного эксперимента по обнаружению судов, было решено использовать данные ASAR Envisat двух типов: среднего разрешения в вертикальной поляризации, (разрешение в точке 75м, размер кадра примерно 400х400 км) и двухполяризационные изображения высокого разрешения (разрешение в точке 12,5 м, размер кадра варьируется от угла зондирования от 56 до 105 км)
Для выяснения вопроса о возможности обнаружения судов небольшого размера (менее 35 метров) были проанализированы три радиолокационных изображения высокого разрешения, полученные в районе Таманского полуострова 07.08.2004 в 19:13 GMT, 13.04.2006 в 19:16 GMT и 19.04.2006 в 19:27 GMT. В область снимков попали восемь судов длиной от 35 до 24 метров. Все они были идентифицированы при сопоставлении радарных снимков и позиционных данных ОСМ. Это позволяет предположить, что практически все суда, за которыми осуществляется контроль в системе ОСМ (более 24 м) могут быть обнаружены на данных спутниковых РЛС высокого разрешения.
При этом следует учитывать, что наибольшее количество нарушений совершается судами длиной менее пятидесяти метров. Для выявления таких нарушений предпочтительным является использование данных РЛС высокого разрешения.
Рис. 1. Радиолокационный снимок среднего разрешения (75 м 400х430 км) совмещенный с треками судов находящихся во время пролета спутника в области снимка. Представлены суда длиной более 50 м.