Второй этап развития космических РСА следует связать с полетами КК Space Shuttle «Endeavour» с РСА SIR-C/X-SAR (апрель 1994 г. и сентябрь 1994 г.), с проведением интерферометрической съемки по программе SRTM (февраль 2000г.) и с запусками канадского КА RADARSAT-1 (ноябрь 1995г.) и КА ENVISAT, разработанного ESA (март 2002 г.).
На втором этапе возросли функциональные возможности КРСА, в значительной степени усложнилась их аппаратная реализации, повысилась информативность радиолокационных изображений.
Космический РСА SIR-C/X-SAR был разработан как уникальный исследовательский комплекс, стоимость которого составила свыше 350 млн. дол. США. Использование для КРСА КК Space Shuttle с его большой полезной нагрузкой и энергообеспечением поволило реализовать высокие технические характеристики комплекса SIR-С/X-SAR за счет использования впервые в мире двух активных фазированных антенных решеток (АФАР) общей площадью 12м ´3,6м.
Масса радиолокационного комплекса составляла 11600 кг. Потребление электроэнергии аппаратурой РСА SIR-С/X-SAR превышало 7 кВт, из которых 5,7 кВт приходилось на потребление АФАР (2/3 этой мощности потреблялось АФАР С диапазона). В сочетании с низкой орбитой КК (@ 225 км) масса аппаратуры, размеры антенн и энергообеспечение КРСА позволяли получать РЛИ очень высокого качества.
Двухдиапазонный радиолокационный комплекс SIR-C и созданный на его основе трехдиапазонный комплекс SIR-C/X-SAR можно считать прорывными разработками, так как они имели принципиальные отличия от КРСА первого этапа:
1 В РСА SIR-С использованы два частотных диапазона (L и С), а в РСА SIR-С/X-SAR был дополнительно введен канал Х-диапазона (l@3,1 см), разработанный ведущими фирмами ФРГ (Dornier Satellitensysteme) и Италии (Alenia Spazio).
2 В каналах L и С диапазонов впервые были использованы активные фазированные антенные решетки (АФАР). За счет применения АФАР обеспечивалось:
- повышение средней мощности излучения в канале L-диапазона до 200...250 Вт (в РСА SIR-A и SIR-B она составляла около 80 Вт);
- электронное сканирование антенных лучей L- и C-диапазонов в вертикальной плоскости в секторе углов ±23° и в азимутальной плоскости ±2° и ±1°;
- возможность многополяризационного наблюдения (вертикальная, горизонтальная и кросполяризационные поляризации).
3 Пространственное разрешение в каналах L- и С-диапазонов было повышено до 10-20 м при максимальной ширине спектра ЛЧМ 40 МГц.
РСА Х-SAR был построен по классической схеме, характерной для КРСА первого этапа. В Х-РСА использовалась антенна в виде волноводно-щелевой решетки размерами 12м ´ 0,4м. Изменение углового положения антенны осуществлялось за счет механического перенацеливания всей антенны в пределах сектора сканирования АФАР L- и C-диапазонов. Антенна работала только на вертикальной поляризации (ВВ). Электронно-вакуумный передатчик имел импульсную мощность около 3000 Вт. Разрешение по дальности составляло 20...40 м в зависимости от угла визирования.
Антенная система SIR-C/X-SAR и ее размещение на КК показаны на рисунке.
С помощью этого уникального радиолокационного комплекса SIR-C/X-SAR был получен большой экспериментальный материал (снято более 50 млн. кв. км земной поверхнности) и положено начало создания перспективных информационных технологий ДЗЗ:
- формирование широкозахватных РЛИ в режиме сканирования антенного луча в вертикальной плоскости (ScanSAR);
- формирование высокодетальных РЛИ в режиме азимутального сканирования антенного луча (Spotlight);
- высокоточная калибровка радиолокационных данных;
- формирование композиционных РЛИ разных частотных диапазонов и с разными поляризациями с применением цветного кодирования (пример показан на рисунке 3.6) и т.д.
Комплекс SIR-C/X-SAR позволил решить главную задачу - продемонстрировать потенциальные возможности многодиапазонного и многополяризационного наблюдения земной поверхности и, тем самым, открыть дорогу к широкому использованию радиолокационной информации ДЗЗ.
