海洋遥感成像雷达

1、成像雷达,2013302590016 戴国梦 2013301630019 高寒 2013302590162 王祯赟,海洋 遥感,2020/7/19,成像雷达,成像雷达是向飞行平台进行的垂直方向的一侧或两侧发射微波，把从观测目标返回的后向散射波以图像的形式记录下来的雷达。 可分为真实孔径雷达（RAR）和合成孔径雷达（SAR），这里主要讲星载合成孔径雷达。,SAR特点,2020/7/19,全天时全天候 对地面植被有一定穿透能力 防区外探测能力 分辨率与距离无关,1、发展历史,对成像雷达发展历史进行简单介绍,3、典型成像雷达及其系统介绍,成像雷达发展趋势进行综述,2、未来趋势,介绍典型成像雷达及系统

2、,目录,catalog,4、海洋遥感应用,以具体实例介绍成像雷达在海洋遥感方面的运用,一.合成孔径雷达的发展,2020/7/19,美国 欧空局 加拿大 中国 。,二.典型成像雷达及其系统介绍,2020/7/19,EOS-SAR SIR-C/X-SAR 高级合成孔径雷达（ASAR） HJ-1C卫星,1、EOS-SAR地球观测系统合成孔径雷达,频段（cm，GHz） 天线类型：相控阵 L（23.9，1.25） 数据率（Mbps）：180（峰），15（平均） 极化：四种极化（L） 工作模式：局部高分辨率 HH，VV（C，X） 区域成像 方位向分辨率：20250m 全球成像 距离向分辨率：8250 重复

3、周期：16天（再访率5天）,EOS-SAR的的运用目标,全球变化和碳循环。监测全球森林砍伐的状况及其对全球变暖的影响； 水文循环。监测土壤、雪、洪水泛滥等现象，及 其对全球水循环的影响 海冰测绘。监测海冰特征，及其对极地热流的影响 获得产品：植被蓄积量和砍伐范围，土壤、植被和积雪的湿度，海冰类型及其运动，地貌特征等,2、SIR-C/X-SAR,频段：C，L和X波段 SIR-C：双频多极化多视角SAR，L和C波段 组合获得干涉雷达数据 X-SAR：单频单极化多视角SAR，X波段,高级合成孔径雷达（ASAR）由欧洲空间局研制，是装载于ENVISAT-1卫星上的新型合成孔径雷达。它工作在C波段，可为

4、每个轨道连续地获取30min图像。特点是宽幅，高分辨率（穿轨和顺轨均可达到10m）。它既可以对特定地面进行专门调查，又可以对海冰、陆地和海洋进行监视。 ASAR监视地球环境、收集信息的主要目标是（1）海浪特征（2）中等规模的比例尺海洋特征 （3）海冰的分布和运动 （4）冰和雪的覆盖 （5）地球表面形貌等 ASAR是C波段、相控阵、高分辨率成像雷达。整个仪器由两部分功能子群构成。天线子群（ASA）和中央电子子群（CESA）。ASA是由20*16个T/R组件构成的相控阵天线。CESA则提供各种电子学信号的控制和处理功能 。,3、高级合成孔径雷达（ASAR）,ASAR操作模态,成像模态：窄刈幅成像，

5、空间分辨率较高（30m） 宽刈幅模态：宽刈幅成像，空间风辨率低，但扫描范围广 轮流极化模态：同一景物进行VV/HH，HH/HV和VV/VH极化成像，辐射分辨率较差。 海浪模态：监视海浪后向散射变化，范围小，空间分辨率很高（10m） 全球监视模态：宽刈幅成像（400km），分辨率低（1km）,ASAR先进技术,配分元件主动相控阵天线：ASA可以调节天线发射和接收的指向，形成新的天线构型，可以提高400km宽的刈幅覆盖。 极化改变技术：可对同一景物同时以垂直和水平极化或它们的组合成像 多视方位处理技术：提高顺轨方向的辐射分辨率 脉冲压缩技术：提高距离分辨率,4.HJ-1C卫星,2020/7/19,

6、发展趋势,高分辨率和宽测绘带,多参数,INSAR以及PolINSAR,信息共享,SAR卫星的观测性能主要体现在空间分辨率和对地观测宽度2个方面。高分辨率一直是SAR成像追求的重要目标之一,体现了星载SAR分辨2个相邻SAR的观测带宽,对满足大面积和宽覆盖的观测需求,尤其在环境及灾害监视、地形测绘、国土测量和军事侦察等领域十分有意义。,1.高分辨率和宽测绘带,2.多参数,SAR成像技术的一个最重要特点就是充分利用地物的电磁散射波对目标进行成像,但是地物的电磁散射特性除与地物本身特性有关外,还与电磁波的频率、极化和入射角有着密切的关系,利用不同频率、不同极化以及不同入射角的电磁波对地物进行观测,能

7、够得到更加丰富的地物信息。,3.INSAR以及PolINSAR,由于普通SAR成像存在一个明显问题是对所有地物目标只能产生二维雷达图像,干涉式合成孔径雷达技术（INSAR）解决了SAR对地物第三维信息(高程信息或速度信息)的提取。SAR卫星编队星座系统,解决了编队卫星密集分布存在其覆盖依然是非连续的问题。,4.信息共享,SAR卫星采用卫星星座、卫星编队等方式可以提高对地观测的时间分辨率,多星组网能够提高对地观测的时效性、既提高了时间分辨率,也增大了侦察的覆盖区域,将观测“盲区”降至最小。通过SAR卫星与其他异性卫星组网工作,并实现信息共享,可以发挥不同卫星的技术特点和优势,提高观测的时效性、观测数据的完备性、目标正确识别率。,四.海洋遥感应用,海浪遥感：海表面波，海洋内波，海洋波浪谱 海洋遥感成像：海岸带，浅海地形特征，海冰 其他：风场，海流，油污染，船舶及其航迹检测，运动目标检测，灾害性海洋风暴等,实例：ERS-2 SAR 反演海洋风矢量,SAR图像,风向解算,ADC饱和度校正,风速解算,辐射校正,二维傅立叶谱生成,CDOM4模式函数,浮标气象资料,内页三,1