合成孔径雷达SAR
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合成孔径雷达原理合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,简称SAR)是一种利用合成孔径技术获取地面目标信息的雷达系统。
合成孔径雷达通过利用雷达与飞行器(如卫星、飞机等)的运动合成一个大孔径,在距离上实现超分辨能力,从而实现对地面目标的高分辨率成像。
合成孔径雷达的工作原理如下:首先,发射器发射一束雷达波束,并接收目标反射回来的信号。
接收到的信号经过放大和混频等处理后,得到一连串雷达回波数据。
然后,这些回波数据被存储下来。
为了实现合成孔径雷达的高分辨率成像,需要通过飞行器的运动合成一个大孔径。
首先,飞行器沿着固定轨迹匀速飞行,在飞行的过程中,持续接收并记录目标的回波数据。
这些回波数据来自不同位置、不同时间上的目标反射。
在数据处理阶段,首先根据飞行器的速度和航向信息对回波数据进行校正,以消除因飞行器运动而引入的效应。
然后,将校正后的回波数据进行时域信号处理,如滤波、相位校正等。
接着,利用这些回波数据,进行合成孔径处理。
合成孔径处理的目标是将由不同位置和时间上的多个小孔径雷达所获取的回波数据合成为一个大孔径。
通常采用的方法是将这些回波数据叠加在一起,通过加权平均的方式获取高分辨率成像结果。
加权的原则是使得距离较远的目标点,其在不同位置和时间上的回波数据相位一致,从而进行叠加时能够增强目标特征。
最后,根据合成孔径雷达的系统参数和地面场景的需求,进行进一步的数据处理,如图像去噪、图像增强等操作,得到清晰的高分辨率合成孔径雷达图像。
总之,合成孔径雷达通过利用合成孔径技术,通过飞行器的运动合成一个大孔径,实现了对地面目标的高分辨率成像。
这种雷达系统在军事、航空、地质勘探等领域具有广泛的应用前景。
x 波段sar 特点
X波段SAR(合成孔径雷达)是一种雷达系统,它利用X波段的电磁波来进行成像和探测。
X波段SAR具有以下特点:
1. 分辨率高,X波段具有较短的波长,因此X波段SAR系统具有较高的空间分辨率,能够更准确地识别地表目标和细节。
2. 透穿能力强,X波段电磁波在大气和降水中的吸收较小,因此X波段SAR系统具有较强的透射能力,能够在一定程度上穿透云层和降水,实现全天候、全天时的监测。
3. 适应性广,X波段SAR系统在地形、地貌、植被等方面具有较好的适应性,能够适用于不同地区和环境下的监测和成像需求。
4. 成本相对较高,相比于其他波段的SAR系统,X波段SAR系统的制造和运行成本相对较高,这也是其在实际应用中需要权衡的因素之一。
5. 应用广泛,X波段SAR系统在军事侦察、地质勘探、环境监测、灾害评估等领域都有着广泛的应用,能够提供重要的地学信息
和数据支持。
总的来说,X波段SAR系统具有高分辨率、强透穿能力、广泛的应用领域等特点,但也面临着较高的成本和复杂的技术挑战。
在实际应用中,需要根据具体需求和条件综合考虑选择合适的雷达系统。
星载sar方位分辨率计算
星载SAR(合成孔径雷达)的方位分辨率计算公式为:分辨率= λ / (2 * Δθ),其中λ表示雷达波长,Δθ表示SAR雷达天线接收到的目标信号的相位差。
此公式说明,方位分辨率与波长的比例成正比,即波长越短,方位分辨率越高。
因此,要提高方位分辨率,需要减小波长或减小目标信号的相位差。
另外,合成孔径观点的SAR方位向分辨率表达式为:R_a = λR / 2L = l / 2,其中λ表示雷达波长,R为斜距,L为合成孔径长,l为真实雷达孔径长。
从该式可以看出,要提高方位向分辨率,需要减小真实孔径长度l或增大合成孔径长度L。
另外,合成孔径雷达由于自身在方位向上的移动,在照射目标过程中合成了一个等效的大天线,从而实现方位向高分辨率。
对于真实孔径雷达来说,它的方位向分辨率为ρ = Hλ / (Dsinβ),其中H为天线距地高度,β为俯角,λ为波长,D为天线长度。
当雷达工作频率固定后,要提高方位分辨率必须增大天线长度D,这会受到雷达载体的限制。
总之,星载SAR的方位分辨率取决于多个因素,包括雷达波长、天线尺寸、目标信号的相位差等。
要提高方位分辨率,需要综合考虑这些因素并采取相应的措施。
合成孔径雷达SAR综述合成孔径雷达(SAR) 是一种高分辨机载和星载遥感技术,用于对地形等场景上的远程目标进行成像。
1951 年,Carl Wiley 意识到,如果在雷达沿直线路径移动时收集回波信号,则接收信号的多普勒频谱可用于合成更长的孔径,以便提高沿轨道维度的分辨率。
1953 年,当一架 C-46 飞机绘制佛罗里达州基韦斯特的一段地图时,形成了第一张实测SAR 图像。
第一个星载卫星SAR 系统由美国国家航空航天局 (NASA) 的研究人员开发并于 1978 年投入 Seasat。
SAR 模式根据雷达天线的扫描方式,SAR 的模式可分为三种。
如下图所示,当雷达收集其行进区域的电磁 (EM) 反射波,观察与飞行路径平行的地形带时,这种模式称为侧视 SAR或带状 SAR。
当雷达跟踪并将其电磁波聚焦到一个固定的、特定的感兴趣区域时,这种模式称为聚束 SAR,如下图所示。
SAR 操作的另一种模式称为扫描SAR,它适用于雷达在高空飞行并获得比模糊范围更宽的条带时。
条带的这种增强会导致距离分辨率的下降。
如下图所示。
对于这种模式,照射区域被划分为几段,每段被分配到不同的条带的观察。
随着雷达平台的移动,雷达在一段时间内照射一个段,然后切换到另一个段。
这种切换是在特定的方法中完成的,使得所需的条带宽度被覆盖,并且当平台在其轨道上前进时没有留下任何空白段。
SAR 系统设计通用 SAR 系统框图如下图所示。
所有的定时和控制信号都由处理器控制单元产生。
首先,SAR 信号(线性频率调制(LFM)脉冲或阶跃频率波形)由波形发生器生成并传递到发射机。
大多数 SAR 系统使用单个天线或两个紧密放置的天线进行发射和接收,这样系统通常在单站配置下工作。
SAR 天线、转换器和天线波束形成器可沿场景或目标方向形成和引导主波束。
发射的 SAR 信号从场景或目标反射回来后,接收到的信号由 SAR 天线收集并传递给接收机。
接收机输出后的信号被模数转换器采样和数字化。
合成孔径雷达概述1合成孔径雷达简介 (2)1.1 合成孔径雷达的概念 (2)1.2 合成孔径雷达的分类 (3)1.3 合成孔径雷达(SAR)的特点 (4)2合成孔径雷达的发展历史 (5)2.1 国外合成孔径雷达的发展历程及现状 (5)2.1.1 合成孔径雷达发展历程表 (6)2.1.2 世界各国的SAR系统 (9)2.2 我国的发展概况 (11)2.2.1 我国SAR研究历程表 (11)2.2.2 国内各单位的研究现状 (12)2.2.2.1 电子科技大学 (12)2.2.2.2 中科院电子所 (12)2.2.2.3 国防科技大学 (13)2.2.2.4 西安电子科技大学 (13)3 合成孔径雷达的应用 (13)4 合成孔径雷达的发展趋势 (14)4.1 多参数SAR系统 (15)4.2 聚束SAR (15)4.3极化干涉SAR(POLINSAR) (16)4.4合成孔径激光雷达(Synthetic Aperture Ladar) (16)4.5 小型化成为星载合成孔径雷达发展的主要趋势 (17)4.6 性能技术指标不断提高 (17)4.7 多功能、多模式是未来星载SAR的主要特征 (18)4.8 雷达与可见光卫星的多星组网是主要的使用模式 (18)4.9 分布SAR成为一种很有发展潜力的星载合成孔径雷达 (18)4.10 星载合成孔径雷达的干扰与反干扰成为电子战的重要内容 (19)4.11 军用和民用卫星的界线越来越不明显 (19)5 与SAR相关技术的研究动态 (20)5.1 国内外SAR图像相干斑抑制的研究现状 (20)5.2 合成孔径雷达干扰技术的现状和发展 (20)5.3 SAR图像目标检测与识别 (22)5.4 恒虚警技术的研究现状与发展动向 (25)5.5 SAR图像变化检测方法 (27)5.6 干涉合成孔径雷达 (31)5.7 机载合成孔径雷达技术发展动态 (33)5.8 SAR图像地理编码技术的发展状况 (35)5.9 星载SAR天线方向图在轨测试的发展状况 (37)5.10 逆合成孔径雷达的发展动态 (38)5.11 干涉合成孔径雷达的发展简史与应用 (38)合成孔径雷达概述1合成孔径雷达简介合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,简称SAR)是一种全天候、全天时的现代高分辨率微波成像雷达。