合成孔徑雷達(SAR)系統是一種主動式的對地觀測系統,與可見光-反射紅外波段的光學遙感相比,具備全天候、全天時工作能力,在距離向和方位向上同時獲得二維高分辨率圖像,并具有一定的地表穿透能力,在不同頻段、不同極化下得到目標的高分辨率雷達圖像,在災害監測、環境監測、海洋監測、資源勘查、農作物估產、測繪和軍事等方面的應用上具有獨特的優勢,可發揮其他遙感手段難以發揮的作用,因此越來越受到重視。
SAR的優點可以概括為:
1. 不受天氣、時間限制,可以全天候、全時段工作;
2. 通過合成孔徑,能夠獲得極高的方位分辨率;
3. 圖像分辨率與雷達的觀測距離無關;
4. 可以使用不同頻段,獲取目標區域多頻段特征。
SAR載荷沿一直線移動過程中,其天線在不同位置上接收同一地物的回波信號并進行相關解調壓縮處理。一個小天線(真實孔徑)通過“運動”方式就合成一個等效(虛擬)“大天線”(合成孔徑),這樣可以得到較高的方位向分辨率,同時方位向分辨率與距離無關。
■地形測繪與地質研究中的應用
如埃及古河道的發現、阿爾貝托油田的分析
■農業和林業中的應用
如土地利用調查、土壤水分測量、作物生長與分類
■海洋研究和監測方面的應用
如海浪觀測、鹽分分布、海面石油污染的監測
■軍事方面的應用
如軍事目標的識別、定位、跟蹤
■減災防災方面的應用
如森林火災、地震、滑坡等災害的預報
不同波段具有不同的穿透性和成像特點:X波段波長短、適合細微目標觀測;L波段穿透性強,適合觀測整體植被或地表下淺層目標;C波段適合海洋觀測。除此之外,SAR天線可以不同的極化方式輻射和接收信號,不同的物體對不同極化信號的散射、及散射信號的不同極化方式均表現出不同的特征,以掌握地表地物更多維度的信息,有助于進一步精準的識別和分析地物,使SAR的行業應用更為廣泛。
合成孔徑雷達( SAR ) 工作模式
合成孔徑雷達按照波束照射方式分為:
條帶式(Stripmap)、聚束式(Spotlight)、滑動聚束式(SIiding Spotlight)和掃描式(ScanSAR)。
■條帶SAR:波束與運動平臺相對不變,波束以平臺運動速度照射成像區域。
■聚束SAR:平臺飛行過程中通過控制雷達波束照射成像場景同一位置,實現場景凝視成像。
■滑動聚束SAR:介于條帶和聚束SAR中間的一種成像模式,地面波束與運動平臺速度不同,并實現一定程度的凝視效果。
■掃描SAR:通過控制波束速度(一般比平臺速度大),實現場景不同區域的快速成像。
GMTI:地面運動目標檢測Ground Moving Target Indication,是指利用MiniSAR設備對地面移動目標進行探測和追蹤的能力。MiniSAR的GMTI功能可以通過對SAR信號的多普勒頻移進行分析,判斷目標的速度和方向,并將目標的位置信息與SAR圖像相結合,實現對地面移動目標的探測和追蹤。此外,MiniSAR的GMTI功能還可以對目標進行分類和識別,有助于提高監測的精度和效率。
掛載多旋翼無人機