海洋遙感成像雷達(dá)

1、成像雷達(dá),2013302590016 戴國夢 2013301630019 高寒 2013302590162 王禎赟,海洋 遙感,2020/7/19,成像雷達(dá),成像雷達(dá)是向飛行平臺進行的垂直方向的一側(cè)或兩側(cè)發(fā)射微波，把從觀測目標(biāo)返回的后向散射波以圖像的形式記錄下來的雷達(dá)。 可分為真實孔徑雷達(dá)（RAR）和合成孔徑雷達(dá)（SAR），這里主要講星載合成孔徑雷達(dá)。,SAR特點,2020/7/19,全天時全天候 對地面植被有一定穿透能力 防區(qū)外探測能力 分辨率與距離無關(guān),1、發(fā)展歷史,對成像雷達(dá)發(fā)展歷史進行簡單介紹,3、典型成像雷達(dá)及其系統(tǒng)介紹,成像雷達(dá)發(fā)展趨勢進行綜述,2、未來趨勢,介紹典型成像雷達(dá)及系統(tǒng)

2、,目錄,catalog,4、海洋遙感應(yīng)用,以具體實例介紹成像雷達(dá)在海洋遙感方面的運用,一.合成孔徑雷達(dá)的發(fā)展,2020/7/19,美國 歐空局 加拿大 中國 。,二.典型成像雷達(dá)及其系統(tǒng)介紹,2020/7/19,EOS-SAR SIR-C/X-SAR 高級合成孔徑雷達(dá)（ASAR） HJ-1C衛(wèi)星,1、EOS-SAR地球觀測系統(tǒng)合成孔徑雷達(dá),頻段（cm，GHz） 天線類型：相控陣 L（23.9，1.25） 數(shù)據(jù)率（Mbps）：180（峰），15（平均） 極化：四種極化（L） 工作模式：局部高分辨率 HH，VV（C，X） 區(qū)域成像 方位向分辨率：20250m 全球成像 距離向分辨率：8250 重復(fù)

3、周期：16天（再訪率5天）,EOS-SAR的的運用目標(biāo),全球變化和碳循環(huán)。監(jiān)測全球森林砍伐的狀況及其對全球變暖的影響； 水文循環(huán)。監(jiān)測土壤、雪、洪水泛濫等現(xiàn)象，及 其對全球水循環(huán)的影響 海冰測繪。監(jiān)測海冰特征，及其對極地?zé)崃鞯挠绊?獲得產(chǎn)品：植被蓄積量和砍伐范圍，土壤、植被和積雪的濕度，海冰類型及其運動，地貌特征等,2、SIR-C/X-SAR,頻段：C，L和X波段 SIR-C：雙頻多極化多視角SAR，L和C波段 組合獲得干涉雷達(dá)數(shù)據(jù) X-SAR：單頻單極化多視角SAR，X波段,高級合成孔徑雷達(dá)（ASAR）由歐洲空間局研制，是裝載于ENVISAT-1衛(wèi)星上的新型合成孔徑雷達(dá)。它工作在C波段，可為

4、每個軌道連續(xù)地獲取30min圖像。特點是寬幅，高分辨率（穿軌和順軌均可達(dá)到10m）。它既可以對特定地面進行專門調(diào)查，又可以對海冰、陸地和海洋進行監(jiān)視。 ASAR監(jiān)視地球環(huán)境、收集信息的主要目標(biāo)是（1）海浪特征（2）中等規(guī)模的比例尺海洋特征 （3）海冰的分布和運動 （4）冰和雪的覆蓋 （5）地球表面形貌等 ASAR是C波段、相控陣、高分辨率成像雷達(dá)。整個儀器由兩部分功能子群構(gòu)成。天線子群（ASA）和中央電子子群（CESA）。ASA是由20*16個T/R組件構(gòu)成的相控陣天線。CESA則提供各種電子學(xué)信號的控制和處理功能 。,3、高級合成孔徑雷達(dá)（ASAR）,ASAR操作模態(tài),成像模態(tài)：窄刈幅成像，

5、空間分辨率較高（30m） 寬刈幅模態(tài)：寬刈幅成像，空間風(fēng)辨率低，但掃描范圍廣 輪流極化模態(tài)：同一景物進行VV/HH，HH/HV和VV/VH極化成像，輻射分辨率較差。 海浪模態(tài)：監(jiān)視海浪后向散射變化，范圍小，空間分辨率很高（10m） 全球監(jiān)視模態(tài)：寬刈幅成像（400km），分辨率低（1km）,ASAR先進技術(shù),配分元件主動相控陣天線：ASA可以調(diào)節(jié)天線發(fā)射和接收的指向，形成新的天線構(gòu)型，可以提高400km寬的刈幅覆蓋。 極化改變技術(shù)：可對同一景物同時以垂直和水平極化或它們的組合成像 多視方位處理技術(shù)：提高順軌方向的輻射分辨率 脈沖壓縮技術(shù)：提高距離分辨率,4.HJ-1C衛(wèi)星,2020/7/19,

6、發(fā)展趨勢,高分辨率和寬測繪帶,多參數(shù),INSAR以及PolINSAR,信息共享,SAR衛(wèi)星的觀測性能主要體現(xiàn)在空間分辨率和對地觀測寬度2個方面。高分辨率一直是SAR成像追求的重要目標(biāo)之一,體現(xiàn)了星載SAR分辨2個相鄰SAR的觀測帶寬,對滿足大面積和寬覆蓋的觀測需求,尤其在環(huán)境及災(zāi)害監(jiān)視、地形測繪、國土測量和軍事偵察等領(lǐng)域十分有意義。,1.高分辨率和寬測繪帶,2.多參數(shù),SAR成像技術(shù)的一個最重要特點就是充分利用地物的電磁散射波對目標(biāo)進行成像,但是地物的電磁散射特性除與地物本身特性有關(guān)外,還與電磁波的頻率、極化和入射角有著密切的關(guān)系,利用不同頻率、不同極化以及不同入射角的電磁波對地物進行觀測,能

7、夠得到更加豐富的地物信息。,3.INSAR以及PolINSAR,由于普通SAR成像存在一個明顯問題是對所有地物目標(biāo)只能產(chǎn)生二維雷達(dá)圖像,干涉式合成孔徑雷達(dá)技術(shù)（INSAR）解決了SAR對地物第三維信息(高程信息或速度信息)的提取。SAR衛(wèi)星編隊星座系統(tǒng),解決了編隊衛(wèi)星密集分布存在其覆蓋依然是非連續(xù)的問題。,4.信息共享,SAR衛(wèi)星采用衛(wèi)星星座、衛(wèi)星編隊等方式可以提高對地觀測的時間分辨率,多星組網(wǎng)能夠提高對地觀測的時效性、既提高了時間分辨率,也增大了偵察的覆蓋區(qū)域,將觀測“盲區(qū)”降至最小。通過SAR衛(wèi)星與其他異性衛(wèi)星組網(wǎng)工作,并實現(xiàn)信息共享,可以發(fā)揮不同衛(wèi)星的技術(shù)特點和優(yōu)勢,提高觀測的時效性、觀測數(shù)據(jù)的完備性、目標(biāo)正確識別率。,四.海洋遙感應(yīng)用,海浪遙感：海表面波，海洋內(nèi)波，海洋波浪譜 海洋遙感成像：海岸帶，淺海地形特征，海冰 其他：風(fēng)場，海流，油污染，船舶及其航跡檢測，運動目標(biāo)檢測，災(zāi)害性海洋風(fēng)暴等,實例：ERS-2 SAR 反演海洋風(fēng)矢量,SAR圖像,風(fēng)向解算,ADC飽和度校正,風(fēng)速解算,輻射校正,二維傅立葉譜生成,CDOM4模式函數(shù),浮標(biāo)氣象資料,內(nèi)頁三,1