文档介绍：第十章合成孔径雷达 (Synthetic-Aperture Radar)
§ 合成孔径雷达简介(Introduction to Synthetic Aperture Radar)
§ 合成孔径雷达的原理(Principle of Synthetic-Aperture Radar)
§ 合成孔径雷达的应用(Application of SAR)
§ 合成孔径雷达简介(Introduction to Synthetic Aperture Radar)
§ 加拿大的雷达卫星和星载合成孔径雷达(Canada’s RADARSAT & Onboard SAR)
§ 合成孔径雷达的分辨率(Resolution of Synthetic Aperture Radar)
§ 加拿大的雷达卫星和星载合成孔径雷达(Canada’s RADARSAT & Onboard SAR)
加拿大的雷达卫星(RADARSAT)采用圆形、太阳同步轨道,经过“降轨点”(descending node)的当地时间是18:00左右,卫星飞行高度(altitude)是798 km,轨道平面的倾角(inclination)°,轨道周期(orbit period) minutes,每天运行14又 7/24 个轨道周期,循环周期(recurrent period)是24 days,子循环周期(sub-cycles)是7 days和3 days,全球覆盖(global coverage)的再访问时间(revisit time)是4或5 days,北美洲覆盖的再访问时间(revisit time)是3 days。
当合成孔径雷达对地球表面扫描的时候,雷达波束(radar beam)达到地面,经反射(reflection)和后向散射(backscatter)返回的电磁波被雷达接收。接收后的信号经过数字化处理变成数字资料(digital data),这些数字资料包含着被探测点的斜率(slope)和粗糙度(roughness)信息。每个探测点的数据代表一个像素(pixel=picture element),许多像素合成一个二维图像(image)。
图10-1显示了加拿大的雷达卫星RADARSAT携带的合成孔径雷达(SAR)对地面扫描的几种方式。 GHz水平极化的合成孔径雷达SAR。
标准工作方式(Standard Mode),宽视场工作方式(Wide Mode),精细分辨率工作方式(Fine Resolution Mode),狭窄扫描工作方式(SCANSAR Narrow Mode),宽扫描工作方式(SCANSAR Wide Mode),扩展的高入射角工作方式(Extended High Mode),扩展的低入射角工作方式(Extended Low Mode)
图10-2显示了在500km刈幅的宽扫描工作方式(SCANSAR Wide Mode)下,RADARSAT星上合成孔径雷达(SAR)在一天内的地面扫描覆盖。
图10-3显示了RADARSAT星上合成孔径雷达(SAR)1998年9月29日监测到的溢油在海表面分布图像。
图10-4显示了的描述合成孔径雷达SAR(Synthetic Aperture Radar)观测陆地和海洋的几何。
与合成孔径雷达观测陆地和海洋的几何学有关的变量
δy:由雷达脉冲宽度确定的海面的距离分辨率(单位是m)(range resolution on the surface determined by pulse width)
δx:由多普勒效应产生的方位分辨率(azimuth resolution)(单位是m)(azimuth resolution on the surface generated by Doppler effect)
r: 从卫星到探测点的距离(单位是m)(range from satellite to the detected area)
c: 电磁波的速度即光速(单位是m﹒s-1)(velocity of light)
τ: 雷达脉冲持续时间(单位是s)(radar pulse duration)
Δr = cτ:雷达发出的脉冲宽度(单位是m)(pulse width transmitted by radar)
θ: 雷达波束与垂直方向之间的夹角,即入射角(incidence angle measured from vertical)
ψ: 雷达波束与卫星飞行方向之间的夹角,即方位角(azimuth angle of radar beam from satellite moving dir