Итак, э-э, Synthetica Virtual Synthe — это радар, который, э-э, установлен на спутнике Caroxa, и этот спутник запускается в космос с помощью ракеты. И, э-э, радар создаёт изображения. Изображения создаются на основе радиочастот, и радиочастоты находятся примерно в диапазоне 10 ГГц, с определённой полосой пропускания, которая пропорциональна разрешению.

https://www.youtube.com/watch?v=qTLbRqFIWNQ 

И вот это 3D-модель, над которой мы здесь работаем. Я показываю вам последнюю.

Так что это исследование очень техническое, и, э-э, просто чтобы дать краткую информацию о том, что мы собираемся сегодня вечером обсудить. Это совсем не структура лекции, так что мы также говорим о некоторых технических деталях нашей техники.

Итак, это повестка дня. Это повестка дня.

Она немного длинная, но, э-э, я знаю, что сегодня вечером мы немного задержались. Так что мы постараемся всё уместить.

Итак, пространственное разрешение — это вот это, вот это здесь, тета, и измеряется в метрах. Оно равно лямбда, то есть длине волны, умноженной на R — это расстояние от спутника до цели, — делённое на дважды апертуру. Синтетическая апертура радара, апертура, и чем лучше апертура, тем лучше пространственное разрешение.

Пространственное разрешение — это физический показатель, который измеряет способность различать два объекта отдельно. Хорошо? Это минимальное расстояние, при котором два объекта могут быть разделены системой измерения. Хорошо? И это пропорционально апертуре. Апертуру можно рассматривать как апертуру телескопа или апертуру микроскопа.

Таким образом, любая система измерения, которая создаёт изображение, характеризуется наличием апертуры. Это очень важно. Вот, э-э, мой телефон, у вас есть телефон, у вашего телефона есть камера. Знаете, на вашем телефоне эта камера имеет апертуру, которая делает фотографии, и эти фотографии кодируются с определённым разрешением в зависимости от апертуры.

Так вот, радар — это тоже камера, но это другая камера, потому что изображения кодируются или создаются в зависимости от орбитального движения платформы. Орбитальное движение происходит потому, что спутник, когда его запускают в космос, запускают с определённой скоростью, и эта скорость, хорошо, эта скорость…

У нас есть звук, как будто он вращается вокруг Земли по полярной орбите, от Северного полюса к Южному полюсу, и, э-э, ему требуется 90 минут, чтобы совершить этот оборот от Северного полюса к Южному полюсу в соответствии с сохранением орбитального углового момента, это основной физический закон. Это вращение постоянно. Хорошо? Если у него постоянная ориентация, и внутри этого кольца Земля вращается в течение дня. Хорошо?

Так что каждый день спутник способен, э-э, наблюдать Землю хотя бы один раз. Итак, этот радар очень важен для наблюдения за Землёй в гражданских целях. Это очень важно. Мы можем сканировать Землю и, э-э, создавать изображения, радиолокационные изображения всего — стран, городов, растительности — для любых приложений.

Синтетический радар работает следующим образом. У нас здесь, э-э, платформа, которая движется, и вот, допустим, цель. Цель освещается электромагнитными импульсами, и цель даёт нам отклик. Этот отклик создаёт так называемые необработанные данные. Это необработанные данные, которые представляют собой просто эхо-сигналы, которые у нас есть на приёмнике.

Приёмник способен принимать эхо-сигналы, и эти эхо-сигналы сохраняются в памяти, и у нас есть необработанные данные. Как перейти от необработанных данных к сфокусированным данным — это так называемый процесс фокусировки, который, э-э, делится на… у нас есть предварительная фокусировка, фокусировка и, э-э, с использованием компенсации движения мы можем восстановить фотографию цели.

Это отсюда — цель, и у нас есть фотография цели, и, таким образом, изображение в данном случае — это точечная цель. Конечно, Земля полна рассеянных точечных целей. Так что это изображение, которое, на мой взгляд, очень красивое, и я, э-э, могу сказать, что это изображение от Capella Space, и я благодарю Capella, потому что они предоставили нам это изображение бесплатно.

Мы видим, что это цветное изображение, потому что мы использовали три доплеровские полосы частот, чтобы создать цветное композитное изображение, и в этом случае у нас есть цветное изображение. Это пирамиды здесь. Вы можете видеть, что это изображение немного отличается от оптического изображения, потому что у нас другой способ проекции изображения.

Это сфокусированное изображение. Оно очень похоже на оптическое изображение, но это радар. Просто чтобы сказать вам, могут быть вопросы о современном состоянии синтетической апертурной радиолокации.

Синтетические апертурные радары используются для мониторинга инфраструктуры Земли. Например, мы можем мониторить плотины здесь, а также землетрясения здесь. Почему? Потому что очень важно, что радиолокационные данные, радиолокационные данные могут использоваться для создания в космосе интерферометра.

Интерферометр — это особое устройство, которое очень важно, потому что с помощью интерферометрии мы можем преобразовать фазовую информацию радиолокационных данных в нечто, что мы можем использовать для топографической реконструкции. Эта фазовая топографическая реконструкция используется для мониторинга инфраструктуры, потому что радар очень, очень чувствителен.

Это означает, что у нас есть объект. Этот объект здесь. Мы наблюдаем этот объект со спутников. Спутники летают в космосе на расстоянии 600… извините, 600 километров от поверхности Земли, и если этот объект перемещается даже на 1 мм, радар фиксирует это движение.

Итак, современное состояние синтетической апертурной радиолокации таково: мы можем обнаруживать физическое смещение крупных инфраструктур с миллиметровой точностью. Просто чтобы показать вам, это плотина Мосул, которая находится в Ираке.

Очевидно, у меня должен быть короткий видеоролик, но это не важно, если он не работает. Согласно технике, называемой интерферометрией постоянных рассеивателей, мы можем обнаруживать физическое смещение, физическую деформацию крупных инфраструктур с течением времени.

Итак, благодаря постоянному наблюдению за критически важными инфраструктурами мы можем проводить мониторинг инфраструктуры. Хорошо? Мы можем использовать радар и синтетический радар также для мониторинга добычи нефти. Почему? Потому что, возможно, мы обследуем это место на Земле.

Здесь у нас есть, э-э, нефтедобывающее предприятие. Пока мы добываем нефть, мы можем видеть, что поверхность Земли испытывает просадку, миллиметровое смещение, потому что мы опустошаем этот карман, и, таким образом, можно наблюдать также мониторинг, скажем так, добычи нефти.