Метод корекції тропосферної затримки сигналу при супутникових радіолокаційних спостереженнях

Abstract

Метою роботи є розрахунок тропосферної затримки сигналу на основі аналізу зміни інтерферометричної фази під час довготривалих радіолокаційних спостережень без залучення допоміжних даних. Методика. Набір інструментів TRAIN (The Toolbox for Reducing Atmospheric InSAR Noise) використано як додатковий програмний модуль для опрацювання багаточасових InSAR вимірів за алгоритмом StaMPS. Зменшення складової атмосферних впливів виконано на основі розрахунку лінійної тропосферної поправки на підставі фазової та топографічної інформації. Вхідні дані – 15 радіолокаційних знімків супутника Sentinel-1, які охопили період з 15.10.2023 р. до 31.03.2024 р. Опрацювання результатів радіолокаційного знімання виконано для території м. Бережани (Тернопільської обл.) з метою оцінювання деформаційних процесів на території навчально- наукового геодезичного полігона Національного університету “Львівська політехніка” методом постійних розсіювачів (PSI). Результати. Визначено та проаналізовано результати розрахунку лінійної тропосферної поправки. Проаналізовано карти середніх швидкостей деформацій для досліджуваної території без урахування поправок, із введенням просторово корельованих поправок та тропосферної поправки. Наукова новизна дослідження полягає в отриманні результатів розрахунку тропосферної затримки супутникового радіоло- каційного сигналу та уточненні карти швидкостей деформацій на дослідному майданчику навчально-наукового геодезичного полігона в м. Бережани. Практичне значення результатів дослідження полягає у підвищенні точності та надійності результатів радіолокаційного моніторингу із введенням поправки за тропосферну за- тримку сигналу.The purpose of this work is to calculate the tropospheric signal delay using phase-based analysis for the long-term SAR observations without the involvement of auxiliary data. Method. The TRAIN (The Toolbox for Reducing Atmospheric InSAR Noise) toolkit was used as a plugin for processing multi-temporal InSAR measurements using the StaMPS algorithm. The reduction of the component of atmospheric influences was performed on the basis of the calculation of the linear tropospheric correction, which is calculated on the phase-based and topographic information. The input data were 15 radar images of the Sentinel-1 satellite, which covered the period from October 15, 2023 to March 31, 2024. The processing of the results of radar imaging was carried out for the territory of the Berezhany city (Ternopil region) in order to assess the deformation processes in the territory of the educational of the scientific geodetic range of Lviv Polytechnic University using the persistent scatterers method (PSI). The results of the linear tropospheric correction calculation were determined and analyzed. The mean velocity deformation maps for the studied territory without taking into account the corrections, with the introduction of spatially correlated corrections and with the introduction of the tropospheric correction were analyzed. The scientific novelty of the presented research consists in obtaining the results of the calculation of the tropospheric delay of the satellite radar signal and the refinement of the deformation rate map at the experimental site of the educational and scientific geodetic range in the city of Berezhany. The practical significance of the research results is in the increased accuracy and reliability of radar monitoring results by introducing a correction for tropospheric signal delay.