第一章 绪论

1.1 微波遥感的前生今世

现代雷达:(简称SAR) ,可以在空间上具有 m 级别的分辨率

雷达的波段划分(按照波段的中心长度进行)

L波段(Long)22cm

S波段(Short) 10cm

X波段 代表坐标上面的某一个点 3cm

C波段(Compromise) X 两个波段的优点的结合 5cm

K波段 德国自己研发的雷达 中心波长为 1.5cm 之后在 K 的基础上有 Ka Ku

P波段 (Previous)

不同的额波段的波长的比较如下:

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电磁波

在真空中或者介质中通过电磁场的振动而传输电磁能的量的波

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SAR 的发展历程

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SAR 的典型系统:在卫星上面搭载的系统

下面是一些卫星上所搭载的 SAR 的相关参数

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SAR 的发展趋势

  • 高分辨率宽幅
  • 双基/多基
  • 多维度
  • 小型化

1.2 微波散射特征

微波遥感的特性(与光学遥感相对比)优缺点对比

优点:

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缺点:

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示例:

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微波遥感的强穿透性的总结

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精确的距离测量可以获取到高程形变和形变信息

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1.3 成像雷达概述1.3.1

雷达的定义:

英文(Rader),意思为:无线电探测和测距

IEEE 对雷达的标准定义:
雷达是通过发射电磁波信号,接收来自其威力覆盖范围内目标的回波,并从回波信号中提取到位置以及其他信息,用于探测、定位、以及进行目标识别的电磁系统;

主要功能:

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雷达的基本工作原理(图文并茂)

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雷达测距的基本原理

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雷达测方位的原理

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雷达测速的原理

测定目标与雷达站之间的相对速度,实现测速

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雷达方程

雷达发射和接受波的能量大小的定量表示

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雷达最大作用距离(可以计算)

注意功率单位换算! DB DMB DBW

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雷达分类

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1.3.2 SAR 影像的几何特征

由于 SAR 影像侧视成像的特点,在成像上面有固有的几何特征,比如有:距离向压缩、透视收缩、顶底位移和雷达阴影

距离向压缩

近地点被压缩,远地点被拉伸

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透视收缩

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顶底位移

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雷达阴影

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1.3.3 侧视雷达结构

侧视雷达的定义

侧视雷达:属于主动式传感器,在成像时,雷达发射一定波长和功率的高频电磁波,然后接收该波束被目标反射回来的信息,从而达到探测目标的目的

侧视雷达的结构

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侧视雷达的入射角以及局部入射角

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真实孔径雷达(SLAR)与合成雷达(SAR)概念

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真实孔径雷达介绍

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斜距与地距

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距离向分辨率

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小结:俯角越大(入射角越小),分辨率相对越低,反之亦然

方向分辨率

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提高方向分辨率的方法:

(1)短波长

(2)近地面

(3)天线的长度加长

分辨率计算举例

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第一个是:斜距向分辨率

第二个是:距离向分辨率

第三个是:方位向分辨率

rR是:地距向分辨率-

注意第三个是 cos 还是 sin???

地面分辨单元面积

入射角 45 分辨单元面积最优

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为什么选择合成孔径雷达

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合成孔径雷达技术

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D 是天线的长度 分辨率的数值越小 说明分辨率越高

真实孔径雷达与合成孔径雷达的 D 在公式中的位置处于不同位置,需要注意

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SLAR 与 SAR 分辨率比较

L 为天线的长度

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星载 SAR 成像模式

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100km 幅宽

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幅宽大 分辨率低

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高分辨率

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哨兵数据 幅宽大

SAR 数据简介

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