Най-важното изискване, което трябваше да бъде установено на етапа на проектиране, е дължината страните на равностранните триъгълници, формиращи ТО( вижте сегментите, обозначени с a на фиг. 1). влиянието на йоносферата върху крайните резултати, беше направено заключението, че тъй като площта, в която беше предвидено да се монтират ТО е малка( вж. раздел 3), забавянето на разпространението през нея остава постоянно за всички ТО през целия период на регистрация единична регистрация, като по този начин влиянието върху обратното разсейване остава константно и може да бъде оценено и елиминирано.
Както е показано на фиг. 2 докато рефлекторът извършва единствено равнинно движение е допустимо да бъде заменен с равнинен механизъм.
Фиг. 1. Схематично представяне на геометрията на основната структура на ТО( адаптирано от [ 9 ])
Както е посочено в [ 9 ], не се препоръчва този елемент да надвишава 2,5 m по размер поради увеличаване на общата маса на CR, което го прави неустойчив на ветрово натоварване. Затова решихме да започнем с размер от 1 m и, ако е необходимо, да го увеличим до 1,5 m, като гарантираме, че и двата размера няма да доведат до такова увеличаване на амплитудата на обратно отразения електромагнитен сигнал( ЕМС), което би довело до насищане от страната на приемника по време на регистрацията на РСА данните. Друго важно изискване, зададено за ТО, беше възможността да обслужва както възходящите, така и низходящите орбити на спътника посредством наклон на равнината, определена от осите x / y под ъгъл ψ, вариращ от 0 до 45 градуса, за да се увеличи максимално амплитудата на радарния сигнал, отразен обратно от рефлектора. Тези стойности бяха зададени на етапа на проектиране според локалните ъгли на падане на ЕМС, получени от възходяща и низходяща орбита на продукти Sentinel-1 за територията на България [ 14 ]. В идеалния случай наклонът на ТО трябва точно да съответства на посоката на радарния сигнал, но постигането на това изискване на практика обаче е почти невъзможно. Следователно действителната отражателна способност на ТО често се отклонява от теоретично изчислените параметри. За да опростим проекта на ТО, решихме да фиксираме азимуталната ориентация( известна още като ъгъл на насочване) и по време на монтажа в зависимост от типа орбита на сателита, която трябва да бъде обслужвана, да извлечем необходимата информация от метаданните на използваните продукти и да я коригираме на бетонната плоча, където е поставен рефлекторът. Това може да се счита за недостатък, но с оглед безпроблемното производството на ТО предложихме вариант, който елиминира възможните проблеми при монтажа, като азимутално неправилно подравняване. По този начин азимуталната ориентация остава фиксирана, но тъй като орбитите на Sentinel-1 и TerraSAR-X имат подобни ъгли на насочване [ 12 ], това не би трябвало да намалява отразяващата способност на ТО при двете дължини на вълната. Като се има предвид
Фиг. 2. Означения възприети на етапа на проектиране
За да бъде извършен конструкторския проект възприети бяха следните уравнения за затваряне на цикъла и неговия комплексно спрегнат израз:
( 1) a 0 e iφ 0 = a 3 e iφ 3 + a 2 e iφ 2 + a 1 e i( φ 2− π 2) a 0 e −iφ 0 = a 3 e −iφ 3 + a 2 e −iφ 2 + a 1 e −i( φ 2− π 2)
който след преобразуване приема следния вид:
( 2) a 0 e iφ 0 − a 3 e iφ 3 − a 1 e iφ 2e −iπ 2 = a 2 e iφ 2 a 0 e −iφ 0 − a 3 e −iφ 3 − a 1 e −iφ 2e iπ 2 = a 2 e −iφ 2
като се отчете формулата на Ойлер:( 3) e iφ = cos φ + i sin φ
уравнения( 2) приемат следния вид:
( 4) a 0 e iφ 0 − a 3 e iφ 3 + ia 1 e iφ 2 = a 2 e iφ 2 a 0 e −iφ 0 − a 3 e −iφ 3 − ia 1 e −iφ 2 = a 2 e −iφ 2
( 5)
и тях се получава стойността за вектор а2:
2a 0 a 1 sin( φ 0 − φ 2) + 2a 1 a 3 sin( φ 2 − φ 3) − 2a 0 a 3 cos( φ 0 − φ 3) + + a 0 2 + a 1 2 + a 3 2 = a 2
2
Полученото уравнение( 5) дава възможност на проектанта да получи линейния параметър( дължина на щифта) a2 чрез регулиране на останалите( линейни a0 …
a3 и ъглови φ0 … φ3, φ2 = π / 2). Като алтернатива, следният програмен фрагмент може да се изпълни в MatLab или GNU Octave, за да се получи идентичен резултат.
22 ГКЗ 5-6’ 2025