Зачем «ЭкзоМарсу» стереофонические георадарные «глаза»?

Одна базовая радиолокационная антенна мало что может вам сказать. Самая базовая установка радара включает в себя фиксированные передающую и приемную антенны, а также некоторое программное обеспечение и драйверы. Затем современный радар использует линейное увеличение частоты или «треугольный» импульс, который он посылает с передающей антенны (например, вы за короткое время прокручиваете от 24 до 25 ГГц). Затем вы анализируете возвращаемый сигнал. Время полета может дать вам информацию о расстоянии объектов, а амплитуда или уровень сигнала дают вам информацию о том, насколько объект отражает радар. Затем вы можете проанализировать доплеровский сдвиг и определить, движется ли объект к вам или от вас. Проблема в том, что если вы используете только одно радарное устройство (пара tx/rx), вы получаете только двумерные данные. Ровер может сказать, что он находится над ледяным карманом, но он не может сказать вам, становится ли ледяной карман толще слева или справа.

По сути, с одним радаром ровер будет генерировать ось данных, идущую от радара вниз. По мере движения марсоход перемещает эту ось по поверхности Марса и создает двухмерную плоскость данных о поверхности, перпендикулярную земле. Имея два радара перпендикулярно направлению движения, статический ровер создает «плоскость данных» (которая совпадает с обеими осями одного радара). Когда ровер движется сейчас, он «тащит» перпендикулярную плоскость через землю и таким образом создает трехмерную карту земли. См. расположение блоков РЛС здесь:

Я сделал несколько анимаций, чтобы объяснить, о чем я говорю:

В этой анимации узколучевой радар направлен вниз и обнаруживает объект. Ровер не знает, где в области «возможного местоположения объекта» находится объект, но, поскольку угол обзора радара настолько мал, он может предположить, что он находится в пределах небольшой области.

Здесь марсоход использует широкий луч, чтобы покрыть большую часть подземной области. Он может обнаружить наличие объекта и определить, насколько далеко объект находится от радара, но не может определить угол объекта по отношению к радару.

Здесь ровер использует два широких луча, и поскольку он знает расстояние, на котором находится объект от каждого радара, и расстояние между радарными модулями, небольшая тригонометрия может точно определить, где находится объект под землей. Двигаясь вперед во время предварительного формирования этих сканов, можно создать трехмерное изображение земли.

Примечание. Это большое упрощение.