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合成孔径雷达发展历程表

合成孔径雷达发展历程表
合成孔径雷达发展历程表

合成孔径雷达发展历程表

1951年6月美国古德依尔宇航公司的威利首先提出最初的频率分析的方法改善雷达的角分辨力,他将其称为多谱勒波束锐化。与此同时,伊里诺斯大学控制系统实验室的一个研究小组采用相干机载侧视面雷达数据,研究运动目标检测技术。

1952年,C. W. Shervin第一次提出了采用相位校正的全聚焦阵列概念,另外他还提出了运动补偿概念。正是这些新思想最终导致了X-波段相干雷达的研制。

1953年获得第一幅SAR图像。

1957年美国密歇根大学雷达和光学实验室研制的SAR系统获得第一张全聚焦的SAR图像。

1958年,美国密执安大学(University of Michigan)的雷达和光学实验室在L. J. Cutrona的领导下,用他们研制的雷达进行飞行试验,用光学相关器件将相干雷达视频信号变成了高分辨的图像。

在1967年Greenberg首先提出在卫星上安装SAR的设想。由于卫星飞行高度高测绘带宽,可以大面积成像等优点,科学家开始着手进行航天飞机、卫星等作为载体的空载SAR的研究,并取得了巨大进展。

直到60年代末、70年代初,美国宇航局NASA主持了一些民用SAR系统的研制,主要研究单位是密西根环境研究所(Environmental Research Institute of Michigan, ERIM)和喷气动力实验室(Jet Propulsion Laboratory, JPL)。

20世纪70年代美国密歇根环境研究所(ERMI)和国家航空航天局喷气推进实验室(JPL)研制出1.25GHz和9GHz多极化合成孔径雷达。

1972年JPL进行了L波段星载SAR的机载校飞。

1975年,NASA将SAR作为Seasat任务的一部分。由于SAR在Seasat任务中的突出表现,使得星载SAR得到高度重视,成为合成孔径雷达的一个重要发展方向。

1978年5月美国宇航局(NASA)成功地发射了全球第一颗装载了空间合成孔径雷达的人造地球卫星(Seasat-a) ,对地球表面1亿平方公里的面积进行了测绘。Seasat卫星的高度约800公里,工作波段为L波段,测绘带宽为100公里。Seasat 卫星具有很大的全球覆盖率,转发了不同地形特征的SAR数据,获得了大量过去未曾有过的信息,引起了科学家们的极大重视。标志着星载SAR己成功进入了太空时代。

1981年11月12日美国“哥伦比亚”号航天飞机搭载SIR-A顺利升空。雷达影像上成功观测到撒哈拉沙漠的地下古河道,显示了SAR具有穿透地表的能力,引起国际科技界的震动。

1984年10月5日美国进行了“挑战者”号航天飞机搭载SIR-B的实验。

SIR-A和SIR-B都源于SEASAT-A,都工作于L波段。其中SIR-A于1981年11月发射,轨道高度为252公里,分辨率为37米,而SIR-B于1984年7月发射,轨道高度为250-326公里,倾角为570,测绘带宽为50公里,分辨率为

35米。与SIR-A的主要不同点在于SIR-B的波束俯视角可变,而且SIR-B可采用光学和数字两种方式记录和处理图像,比SEASAT的非实时数字处理的成像速度要快。

1987年7月原苏联发射的“COSMOS-1870”卫星上配备了一部分辨率为25米的S波段ALMAZ- ISAR系统。该雷达的特点是天线双侧视,运行时间长达2年,是第一部长期运行的空间合成孔径雷达。主要对人类无法进入的地区进行雷达成像测绘,监测海洋表面污染,鉴别海冰和对厚冰区的舰船进行导航等。

美国NASAIJPL实验室于1988年研制的AIR SAR,功能齐全,有P, L, C三个波段。具有全极化能力,能同时产生12个数据通道的分辨率为10×10米的SAR 图像。

1988年12月2日,美国航天飞机“亚特兰蒂斯”号将“长曲棍球(Lacrosse)”军事侦察卫星送入预定轨道,这是世界上第一颗高分辨率雷达成像卫星。它可以全天候、全天时监视前苏联装甲部队的活动,分辨率以达到1米左右。

1989年NASA开展了一项星球雷达任务——Magellan雷达观测金星计划,将SAR拓展到研究其他星球的重要工具之一。

德国宇航局于80年代中期开发机载合成孔径雷达,并于1988年和1989年先后研制成功线性极化C波段和X波段SAR系统,1990年又扩展到L波段。该雷达系统具有全极化方式,分辨率为2.4×4米,测绘带宽为4公里,投射角为200—270。

丹麦于1989年研制成功C波段机载合成孔径雷达,该系统具有灵活的性能指标,其分辨率、测绘带宽、和成像几何布局均可调节。测绘带宽分别为12、24、48公里,距离向和方位分辨率分别为2、4、8米,最大作用距离为80公里,该系统的性能指标接近于美国的J-STARS。

从九十年代起,对能够提供三维信息的干涉式SAR的研究引起了世界各国的格外关注,成为SAR技术发展的新热点。

1990年8月美国又成功地发射了“麦哲伦号”太空飞船,装备有SAR系统以用于对金星表面进行成像研究;同时在机载SAR方面,美国仍处于领先地位。在美国发展SAR技术的同时,前苏联、欧空局及日本也相继发射了星载SAR卫星,其中ERS-1和ERS-2就是欧空局成员国共同研制的,具有全系统校准能力,提高了图像质量。

1991年3月8日,NASA发射长曲棍球-2。

1991年3月31日COSMOS-1870的改进型ALMAZ-1由前苏联发射上天,搭载S波段SAR。

1991年7月1日,欧空局发射了ERS-1空间合成孔径雷达,运行3年,该雷达系统采用准极地轨道,平均高度为785公里。测绘带宽为100公里,分辨率为30米,工作于C波段,垂直极化方式,该系统的最大特点在于实现了平台姿态的动态控制。根据ERS-1的特性,可获得大量的星载SAR三维成像试验的数据,许多科学家利用ERS-1的数据进行三维SAR成像研究,得到了较为满意的结果。它可提供全球气候变化情况,并对近海水域和陆地进行观测。

1991年3月前苏联发射了ALMAZ- II合成孔径雷达,其轨道高度为300公里,投射角可变,范围为300—600。双侧视,每侧的测绘带宽为350公里,分辨率为15—30米,工作于S波段,水平极化方式。

1992年2月,日本发射了JERS-A空间合成孔径雷达,L波段,运行2年,轨道高度为568公里,投射角为38.50。测绘带宽为75公里,分辨率为18×24米,工作于L波段,水平极化。

1993年9月,美国宇航局航天飞机成像雷达SIR-C/X-SAR发射成功,该雷达是全世界第一部多波段(L,C, X波段)、多极化、多投射角空间合成孔径雷达。轨道高度为250--325公里,投射角在170—630范围内可变,测绘带可在15 —90公里范围内可变,分辨率为25米。其中SIR-C工作于L, C波段,有4种极化方式,X-SAR工作于X波段,只有一种(VV)极化方式。采用多波段工作可以研究地物对不同频率的响应,以此来区分和鉴别地物目标。

1994年NASA、DLR(德国空间局)和ASI(意大利空间局)共同进行了航天飞机成像雷达飞行任务SIR-C/X-SAR,分别在1994年4月9日到20日和9月30日到10月11日进行了两次飞行。SIR-C由NASA负责完成,是一部双频(L波段、C波段)全极化雷达。X-SAR由DLR和ASI共同建造,为单频X波段,单极化VV雷达。SIR-C/X-SAR首次实现了利用多频、多极化雷达信号从空中对地球进行观测,SIR-C图像数据有助于人们深入理解现象背后的物理机理,深入开展植被、土壤湿度、海洋动力学、火山活动、土壤侵蚀和沙化等多项科学研究工作。

1995年4月21日年ERS-2发射升空。

1995年11月4日加拿大成功发射了其第一颗资源调查卫星RADARSAT-1,轨道高度800公里,投射角为100—600。测绘带宽为45—500公里,分辨率为10—100米,工作于C波段,水平极化方式。该星为商业应用和科学研究提供全球冰情、海洋和地球资源数据。

1996年NASA开展了第二项星球雷达任务——观测土星的Cassini任务,用于开展观测Titan表面的物理状态、地形和组成成分等多项任务,进而推测其内部构造。

1997年10月24日,NASA发射长曲棍球-3。

2000年2月11日NASA和NIMA(美国国家测绘局)联合进行了为期11天的航天飞机地形测绘任务(SRTM)。采用60米长的可展开天线杆进行干涉测量。

2000年8月17日,NASA发射长曲棍球-4。

2002年3月1日,ESA发射Envisat卫星,搭载ASAR。

2005年4月30日,NASA发射长曲棍球-5。

2006年1月24日,日本发射ALOS,搭载PALSAR。

目前,一些发达国家正在筹划和研制新的可长期进行观测的各种技术先进的空间雷达卫星。如欧洲空间局预计发射的ASAR是到目前为止正在研制的最先进的星载SAR;美国下一个计划是发射SIR-D,预计2005年将研制成功,投入实用,它将是多频段(可能有4个)、多极化的星载成像雷达。目前合成孔径雷达分辨率己经达到0.lm 数量级。纵观国外空间SAR的发展过程,可以看出随着科学技术

的不断进步,SAR的水平和功能也在不断提高。可以相信,科学家们将不断地挖掘SAR的技术潜力,为人类的需要服务。

合成孔径雷达概述(SAR)

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)

合成孔径雷达的研究热点解析

合成孔径雷达的研究热点解析 导读:合成孔径雷达(SyntheTIc Aperture Radar),是利用合成孔径原理,实现高分辨的微波成像,具备全天时、全天候、高分辨、大幅宽等多种特点,最初主要是机载、星载平台,随着技术的发展,出现了弹载、地基SAR、无人机SAR、临近空间平台SAR、手持式设备等多种形式平台搭载的合成孔径雷达,广泛用于军事、民用领域。 SAR用一个小天线作为单个辐射单元,将此单元沿一直线不断移动,在不同位置上接收同一地物的回波信号并进行相关解调压缩处理。一个小天线通过运动方式就合成一个等效大天线,这样可以得到较高的方位向分辨率,同时方位向分辨率与距离无关,这样SAR就可以安装在卫星平台上而可以获取较高分辨率的SAR图像。 SAR研究热点之一:新体制论证 SAR系统设计追求的目标:图像质量高(空间和辐射分辨率高),成像幅宽大,具备多模式(扫描、可变入射角条带、斜视、聚束)、多波段、全极化、三维成像、动目标检测与成像能力,对平台运动姿态变化的适应能力强。为此,SAR平台必须安装精密的导航和姿态测量系统(GPS/INS/IMU),多平台之间必须采用精密的时间同步设备(如原子钟、GPS 授时等),SAR系统必须采用全极化相控阵天线(灵活的波束扫描能力、大功率合成能力和良好的鲁棒性)、采用极高频率稳定度的振荡源、增大发射信号带宽(有时必须采用子带合成)、多通道同时接收处理,以及与系统设计相适应的灵活、稳定、实时性强的成像与图像处理算法。新系统设计中的三大同步(时间、空间和相位)、波位设计、性能指标分析和各种误差源的影响分析等是研究热点 SAR从发明至今,from strip mode,to spotlight and scan mode,分辨率的提升带来很多系统硬件、成像算法的不断改进和发展。单极化至全极化,同样也影响着SAR硬件不断更新换代。此外,用户对SAR系统的稳定性和定量特性要求越来越高,也促使SAR不断增强变壮。 SAR研究热点之二:新体制和特殊应用条件下的成像在一些新体制SAR 、小平台(如无

真实和合成孔径雷达

Real and Synthetic Aperture Radar
Real Aperture Radar (RAR) flight direction
azimuth Synthetic Aperture Radar (SAR) flight direction
azimuth
1

Spatial Resolution (1)
2

距离分辨率 与真实孔径雷达距离向分辨率相同。但由于真实孔径 机载雷达一般用短脉冲来实现距离向分辨率,而合成孔 径雷达通常用带宽(脉冲频率的变化范围)为B的线性调 频脉冲来实现作用距离向的良好分辨率。
δr =
1 c cτ = 2 2B
Spatial Resolution (2)
For Real Aperture Radar (Side-looking Radar)
razimuth ?
λR
l cτ 2 sin θ
rground ? range =
For Synthetic Aperture Radar (SAR)
razimuth ?
l 2 c 2 B sin θ
rground ?range =
3

Rr =
τc
2 cos γ
=
ground Range resolution
pulse length × speed of light 2 cos ( depression angle )
Range Resolution (2)
4

合成孔径雷达(SAR)

合成孔径雷达(SAR) 合成孔径雷达(SAR)数据拥有独特的技术魅力和优势,渐成为国际上的研究热点之一,其应用领域越来越广泛。SAR数据可以全天候对研究区域进行量测、分析以及获取目标信息。高级雷达图像处理工具SARscape,能让您轻松将原始SAR数据进行处理和分析,输出SAR 图像产品、数字高程模型(DEM)和地表形变图等信息,应用永久散射体PS、短基线处理SBAS等方法快速准确地获取大范围形变信息,并可以将提取的信息与光学遥感数据、地理信息集成在一起,全面提升SAR数据应用价值。 基本概念 合成孔径雷达就是利用雷达与目标的相对运动把尺寸较小的真实天线孔径用数据处理的方法合成一较大的等效天线孔径的雷达,也称综合孔径雷达。合成孔径雷达的特点是分辨率高,能全天候工作,能有效地识别伪装和穿透掩盖物。所得到的高方位分辨力相当于一个大孔径天线所能提供的方位分辨力。 分类 合成孔径雷达可分为聚焦型和非聚焦型两类。用在飞机上或空间飞行器上可有几种不同的工作模式,最常见的是正侧视模式,称为合成孔径侧视雷达;此外还有斜视模式、多普勒波束锐化模式和定点照射模式等。如果雷达保持相对静止,使目标运动成像,则成为逆合成孔径雷达,也称距离-多普勒成像系统。合成孔径雷达在军事侦察、测

绘、火控、制导,以及环境遥感和资源勘探等方面有广泛用途。 发展概况 合成孔径的概念始于50年代初期。当时,美国有些科学家想突破经典分辨力的限制,提出了一些新的设想:利用目标与雷达的相对运动所产生的多普勒频移现象来提高分辨力;用线阵天线概念证明运动着的小天线可获得高分辨力。50年代末,美国研制成第一批可供军事侦察用的机载高分辨力合成孔径雷达。60年代中期,随着遥感技术的发展,军用合成孔径雷达技术推广到民用方面,成为环境遥感的有力工具。70年代后期,卫星载合成孔径雷达和数字成像技术取得进展。美国于1978年发射的“海洋卫星”A号和80年代初发射的航天飞机都试验了合成孔径雷达的效果,证明了雷达图像的优越性。空中SAR概况 1. 1951年, Carl Wiley 首次提出利用频率分析方法改善雷达的角分辨率. 2. 1953年, 伊利诺依大学采用非聚焦方法使角度分辨率由4.13度提高到0.4度,并获得第一张SAR图像. 3. 1957年, 密西根大学采用光学处理方式, 获得了第一张全聚焦SAR图像. 4. 1978年, 美国发射了第一颗星载Seasat-1. 5. 1991年, 欧洲空间局发射了ERS-1. 6. 1995年, 加拿大发射了Radarsat-1.

国外合成孔径雷达侦察卫星发展现状与趋势分析

国外合成孔径雷达侦察卫星发展现状 与趋势分析 Email:beautyhappy521@https://www.wendangku.net/doc/688377025.html, 0 引言 未来战场状况瞬息万变,实时掌握正确的情报信息是取得战争主动权的重要因素,对敌照相侦察是进行情报收集的有效手段。然而利用各种天然环境与人为工事、配合黑夜与恶劣气候条件、隐蔽及掩护部队(武器)行踪可使得传统光学影像无能为力,这也给雷达影像以发展契机。 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。它是二十世纪高新科技的产物,是利用合成孔径原理、脉冲压缩技术和信号处理方法,以真实的小孔径天线获得距离向和方位向高分辨率遥感成像的雷达系统,在成像雷达中占有绝对重要的地位。近年来由于超大规模数字集成电路的发展、高速数字芯片的出现以及先进的数字信号处理算法的发展,使SAR具备全天候、全天时工作和实时处理信号的能力,并已经成为现代战争军事情报侦察的重要工具[1]。了解与研究国外SAR侦察卫星的发展现状及趋势,无论是对我国开发新的SAR卫星系统还是研究反SAR侦察技术都具有重要的现实意义。 1国外SAR侦察卫星的发展现状 1.1 美国的Lacrosse卫星 “长曲棍球”(Lacrosse)卫星是美国的军用雷达成像侦察卫星。它不仅适于跟踪舰船和装甲车辆的活动,监视机动或弹道导弹的动向,还能发现伪装的武器和识别假目标,甚至能穿透干燥的地表,发现藏在地下数米深处的设施。美国已经发射了Lacrosse-1(1988年12月)、Lacrosse-2(1991年3月)、Lacrosse-3(1997年10月)、Lacrosse-4(2000年8月)、Lacrosse-5(2005年4月),其中Lacrosse-1已经退役,并正在研制Lacrosse-6,分辨率从最初的1 m提高到0.3 m。“长曲棍球”卫星已成为美国卫星侦察情报的主要来源,美国军方计划再订购6台“长曲棍球”卫星上的SAR,每台SAR的价格约5亿美元[2]。 1.2 美国的Discover II卫星

-信息融合技术的发展过程、研究现状以及未来发展趋势--

信息融合技术 学生: 学号: 指导老师:

信息融合技术的发展历程 1信息融合技术的发展过程 概述: 随着电子技术、信号检测和处理技术、计算机技术、网络通信技术以及控制技术的飞速发展,各种面向复杂使用背景的多传感器系统大量涌现,在这些多传感器系统中,信息表示的多样性,信息数量的巨大性,信息关系的复杂性,以及要求信息处理的及时性、准确性和可靠性都是前所未有的。这就使得利用计算机技术对获得的多传感器信息在一定准则下加以自动分析、优化综合以完成所需的估计和决策—多传感器信息融合技术得以迅速发展。确切地讲信息融合技术是随着信息处理和指挥自动化系统的发展而形成的,涉及数学、军事科学、计算机科学、自动控制理论、人工智能、通信技术、管理科学等多学科的交叉和具体使用。对信息融合的理解并不困难,通俗地说,它是关于如何协同利用多源信息,以获得对同一事物或目标更客观、更本质认识的综合信息处理技术。在信息网络系统中,原始采集的信息经常是无序的、分散的甚至是错误的,只有经过信息处理,将大量的信息进行融合,相互印证,去伪存真,才能得到有用的、相互关联的、而且是可方便使用的信息。实际上,人本身就是一个高级的信息融合系统,大脑这个融合中心去协同眼(视觉)、耳(听觉)、口(味觉)、鼻(嗅觉)、手(触觉)等多类“传感器”去感觉事物各个侧面的信息,并根据人脑的经验和知识进行相关分析、去粗取精,从而综合判决,获得对周围事物性质和本质的全面认识。 信息融合是利用计算机技术将来自多个传感器或多源的观测信息进行分析、综合处理.从而得出决策和估计任务所需的信息的处理过程。另一种说法是信息融合就是数据融合.但其内涵更广泛、更确切、更合理,也更具有概括性.不仅包括数据,而且包括了信号和知识。 根据美国国防部三军实验室理事联席会给出的定义:信息融合是一个对从单个和多个信息源获取的数据和信息进行关联、相关和综合,以获得精确的位置和身份估计,以及对态势和威胁及其重要程度进行全面及时评估的信息处理过程;该过程是对其估计、评估和额外信息源需求评价的一个持续精练(Refinement)

合成孔径雷达的技术现状发展趋势研究热点及新技术论文

. . . 雷达原理论文 题目:合成孔径雷达的技术现状,发展 趋势,研究热点及新技术

合成孔径雷达的技术现状,发展趋势,研究热点及新技术 摘要:合成孔径(SAR)技术作为现代雷达应用中一种较先进的技术,因其全天候、全天时地提供高分辨率的雷达图像而广泛应用于航空。航天 等军事及国民经济的许多领域。本文简略地介绍了合成孔径雷达的起 源、发展、应用,并且对研究的热点于未来的发展趋势做了简单论述。关键词:合成孔径;数字成像;数字波束形成技术

1.引言 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,它是利用合成孔径原理、脉冲压缩技术和信号处理方法,以真实的小孔径天线获得距离向和方位向高分辨率遥感成像的雷达系统。合成孔径雷达工作不受大气传播影响和气候影响,能进行远距离探测且具有分辨力高、穿透力强、能有效地识别伪装和穿透掩盖物,成像清晰并且覆盖面积大。 SAR技术的产生最早可追溯到20世纪50年代初,由于军事侦察雷达不断地提高对分辨率的需求,美国科学家首先提出并分析了“合成孔径”的概念。1957年8月23日,Michigan大学与美国军方合作研究的SAR 试验系统成功地获得了第一幅全聚焦的SAR图像。此后许多国家都拥有了自己的机载SAR,SAR应用也从军事领域拓展到了广阔的民用领域。1978年5月美国宇航局(NASA)发射了海洋一号卫星(Seasat-A),在卫星上,首次装载了合成孔径雷达,对地球表面1亿km2的面积进行了测绘,标志着SAR技术已成功地进入了空间领域。此后,星载SAR技术得到了迅速的发展,一系列星载SAR先后升空。 在军事方面,合成孔径雷达主要用于战略侦察、地图测绘地面军事目标,监事战场情况,发现隐蔽和伪装目标,查明地方的兵力部署情况,航空遥感、卫星海洋观测、战场监事、图像匹配制导、动目标指示、伪装识别及检测等。在民用方面,合成孔径雷达在国土测绘,资源普查、城市规划、资源勘测、深空测绘、抢险救灾环境遥感及天文研究等领域发挥了重要作用。 2.合成孔径雷达的基本原理 合成孔径雷达与普通雷达的不同点在于合成孔径雷达在距离和方位两个方向上都有较高的几何分辨率,而普通雷达只在距离上有较高的分辨率,因此合成孔径雷达对目标具有较好的成像能力。 合成孔径雷达是在随着载体的运动进行工作的。当雷达载体(飞机、卫星)的运动时,合成孔径雷达工作时按一定的重复频率发、收脉冲,真实天线依次占一虚构线阵天线单元位置。把这些单元天线接收信号的振幅与相对发射信号的相位叠加起来,便合成一个等效合成孔径天线的接收信号。

现役合成孔径雷达2014.11

现役全球InSAR卫星简介

1、德国TanDEM-X卫星 德国TanDEM-X任务是利用两颗TerraSAR-X卫星进行编队飞行的一个高精度的雷达干涉测量系统,第一颗TerraSAR-X卫星于2007年发射升空,计划使用寿命为5年,第二颗TerraSAR-X卫星于2009年发射升空,计划使用寿命为5年,两颗卫星有三年的工作交叠期,德国预计在这三年中生成全球的高精度DEM数字高程模型,高程定位精度优于2m,DEM网格间距为12m。 表2给出了以上几种星载干涉系统在不同基线的情况下高程模糊度的具体数值 不同波段下系统干涉的性能比较 L、X、C波段所生成的SAR图像有其各自的特点,高程信息的精度主要取决于雷达波长和相干系数。对于同一区域的SAR图像干涉处理,L波段的图像相干性高于X、C波段的图像,但是就高程信息的敏感度,X、C波段优于L波段。

2、加拿大Radarsat-2雷达系统 Radarsat-2是加拿大第二代地球观测卫星,于2006年12月发射升空,它几乎保留了Radarsat-1的所有优点,雷达采用C波段,HH极化,数据分辨率3—100m,幅宽10—500km,设计使用寿命为7年,采用多极化工作模式,轨道定位精度15m。能够大大增加可识别地物或目标的类别,能够左视和右视,并且可以实现相互转换,主要用于测绘以及环境和自然资源的检测等方面。 3、日本ALOS观测卫星 2006年1月日本发射了先进陆地观测卫星(ALOS),它携带有L波段相控阵合成孔径雷达(PALSAR),该卫星主要用于对全球陆地资源和环境实施全天候监测,在高分辨率模式下距离向分辨率优于2m,轨道定位精度10m。PALSAR有较高的距离向分辨率和较高的信噪比,并且在交轨方向对轨道有较好的控制。

合成孔径雷达概述

合成孔径雷达概述 蔡 Beautyhappy521@https://www.wendangku.net/doc/688377025.html, 二OO八年三月二十三

1合成孔径雷达简介 (3) 1.1 合成孔径雷达的概念 (3) 1.2 合成孔径雷达的分类 (4) 1.3 合成孔径雷达(SAR)的特点 (5) 2合成孔径雷达的发展历史 (6) 2.1 国外合成孔径雷达的发展历程及现状 (6) 2.1.1 合成孔径雷达发展历程表 (7) 2.1.2 世界各国的SAR系统 (10) 2.2 我国的发展概况 (12) 2.2.1 我国SAR研究历程表 (12) 2.2.2 国内各单位的研究现状 (13) 2.2.2.1 电子科技大学 (13) 2.2.2.2 中科院电子所 (13) 2.2.2.3 国防科技大学 (14) 2.2.2.4 西安电子科技大学 (14) 3 合成孔径雷达的应用 (14) 4 合成孔径雷达的发展趋势 (15) 4.1 多参数SAR系统 (16) 4.2 聚束SAR (16) 4.3极化干涉SAR(POLINSAR) (17) 4.4合成孔径激光雷达(Synthetic Aperture Ladar) (17) 4.5 小型化成为星载合成孔径雷达发展的主要趋势 (18) 4.6 性能技术指标不断提高 (18) 4.7 多功能、多模式是未来星载SAR的主要特征 (19) 4.8 雷达与可见光卫星的多星组网是主要的使用模式 (19) 4.9 分布SAR成为一种很有发展潜力的星载合成孔径雷达 (19) 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 (20) 4.11 军用和民用卫星的界线越来越不明显 (20) 5 与SAR相关技术的研究动态 (21) 5.1 国内外SAR图像相干斑抑制的研究现状 (21) 5.2 合成孔径雷达干扰技术的现状和发展 (21) 5.3 SAR图像目标检测与识别 (23) 5.4 恒虚警技术的研究现状与发展动向 (26) 5.5 SAR图像变化检测方法 (28) 5.6 干涉合成孔径雷达 (32) 5.7 机载合成孔径雷达技术发展动态 (34) 5.8 SAR图像地理编码技术的发展状况 (36) 5.9 星载SAR天线方向图在轨测试的发展状况 (38) 5.10 逆合成孔径雷达的发展动态 (39) 5.11 干涉合成孔径雷达的发展简史与应用 (39)

无人机载合成孔径雷达发展现状

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/688377025.html, 无人机载合成孔径雷达发展现状 作者:叶少华吴良斌蔡永俊 来源:《无人机》2017年第10期 无人机是充分利用信息技术革命成果而发展起来的高性能信息化武器装备,在未来空中战场上将成为主要兵器,成为一种新型空中力量,引发战场形态的变化,对军事革命产生深远影响。 合成孔径雷达(SAR)是在冷战时期开发的。相比电视、红外和电荷耦合器件(CCD)等光学载荷在云、雨、雾等各种恶劣气候条件下无法有效获取实时情报的缺点,高分辨率SAR 具有全天候/全天时获取地面情报、侦察监视和地面动目标指示(GMTI)能力的优点,因而近几十年来其发展势头非常迅猛,受到了各国高度重视。 无人机按其肩负的作战使命,主要可分为侦察监视型、作战型和其他用于电子战或通信中继等类型的无人机。其中,侦察型无人机的发展已十分成熟,目前现役或在研的无人机大多是这一类,特别是装备了SAR载荷的多型无人侦察机已在多次局部战争中经过实战检验,证明了其在战场复杂环境中实时获取情报信息的突出能力。 无人机载SAR发展现状 20世纪90年代初至今,随着雷达技术的不断进步,SAR雷达逐渐装备在多种无人机平台上,如美国“全球鹰”、“捕食者”和以色列的“赫尔姆斯”、“搜索者”等主要无人机都配装了SAR 雷达,使无人机平台具备了全天候执行长航时战场侦察、战场监视和毁伤效果评估等任务的能力。下面按不同的无人机平台来介绍 SAR雷达的发展及现状。 高空长航时无人机SAR 高空长航时R Q -4“全球鹰”无人机是世界上最先进的无人侦察机,装备了高性能的光电/红外/SAR传感器组合。 其中,早期的RQ-4A和RQ-4B Block 40前“全球鹰”的SAR传感器为HISAR雷达,采用机扫三通道体制,具有条带成像、聚束式成像和地面动目标指标等工作模式,成像分辨率最高为0.3m,最远探测距离达200km,其最显著特点就是利用三通道杂波抑制干涉仪技术,对落入主瓣杂波区内的慢速运动目标进行检测和精确定位。

合成孔径雷达

合成孔径雷达(SAR) 合成孔径雷达产生的过程 为了形成一幅真实的图像增加两个关键参数:分辨率、识别能力。 合成孔径打开了无限分辨能力的道路 相干成像特性:以幅度和相位的形式收集信号的能力 相干成像的特性可以用来进行孔径合成 民用卫星接收系统SEASA T、SIR-A、SIR-B 美国军用卫星(LACROSSE) 欧洲民用卫星(ERS系列) 合成孔径雷达(SAR)是利用雷达与目标的相对运动将较小的真实天线孔径用数据处理的方法合成一个较大孔径的等效天线孔径的雷达。 特点:全天候、全天时、远距离、和高分辨率成像并且可以在不同频段不同极化下得到目标的高分辨率图像 SAR高分辨率成像的距离高分辨率和方位高分辨率 距离分辨率取决于信号带宽 方位高分辨率取决于载机与固定目标相对运动时产生的具有线性调频性质的多普勒信号带宽 相干斑噪声 机载合成孔径雷达是合成孔径雷达的一种 极化:当一个平面将空间划分为各向同性和半无限的两个均匀介质,我们就可以定义一个电磁波的入射平面,用波矢量K来表征:该平面包含矢量K以及划分这两种介质的平面法线垂直极化(V):无线电波的振动方向是垂直方向与水平极化(H):无线电波的振动方向是水平方向 TE波:电场E与入射面垂直

TH波:电场E属于入射平面 合成孔径雷达的应用 军事上、地质和矿物资源勘探、地形测绘和制图学、海洋应用、水资源、农业和林业 合成孔径雷达在军事领域的应用:战略应用、战术应用、特种应用。 SAR系统的几个发展趋势:多波段、多极化、多视角、多模式、多平台、高分辨率成像、实时成像。 SAR图像相干斑抑制的研究现状 分类:成像时进行多视处理、成像后进行滤波 多视处理就是对同一目标生成多幅独立的像,然后进行平均。 这是最早提出的相干斑噪声去除的方法,这种技术以牺牲空间分辨率为代价来获取对斑点的抑制 成像后的滤波技术成为SAR图像相干噪声抑制技术发展的主流 均值滤波、中值滤波、维纳滤波用来滤去相干斑噪声,这种滤波方法能够在一定程度上减小相干斑噪声的方差 合成孔径雷达理论概述 合成孔径雷达是一种高分辨率成像雷达,高分辨率包含两个方面的含义:方位向的高分辨率和距离向高分辨率。它通过采用合成孔径原理提高雷达的方位分辨率,并依靠脉冲压缩技术提高距离分辨率 由于SAR雷达发射信号(距离向信号)和合成孔径信号(方位信号)均具有线性调频性质,SAR成像的实质就是通过匹配滤波器对距离向和方位向具有线性调频信号的信号进行二维脉冲压缩的过程,也就是依靠脉冲压缩技术提高距离分辨率,通过合成孔径原理提高雷达的方位分辨率的过程 SAR成像处理是先利用距离向匹配滤波器,进行距离脉压,实现距离向高分辨率后,再通过方位向德匹配滤波,最终得到原始目标的高分辨图像。

双基地合成孔径雷达发展现状与趋势分析

第1卷第4期雷达学报Vol.1No.4 2012年12月Journal of Radars Dec. 2012 双基地合成孔径雷达发展现状与趋势分析 曾 涛* (北京理工大学信息与电子学院北京 100081) 摘 要:随着雷达技术的进步和新应用需求的出现,双基地合成孔径雷达(BiSAR)在世界范围内受到了越来越多科技人员的关注,成为国际雷达界的研究热点。该文以BiSAR实验为脉络,结合BiSAR系统关键技术突破,从实验系统、处理思路和拓扑几何等方面综合论述了国内外(尤其是欧洲)的研究现状和获取成果,并且详细总结和对比了不同类型BiSAR成像处理算法,探讨了今后BiSAR系统的研究思路。 关键词:双基地合成孔径雷达(BiSAR);BiSAR实验;BiSAR成像处理 中图分类号:TN958 文献标识码:A 文章编号: 2095-283X(2012)04-0329-13 DOI: 10.3724/SP.J.1300.2012.20093 Bistatic SAR: State of the Art and Development Trend Zeng Tao (School of Information and Electronics, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China) Abstract: Bistatic SAR (BiSAR) systems have attracted the interests from global researchers and become a hotspot in the international radar community due to the progress of radar technology and rapidly increased applications nowadays. Based on the BiSAR experiments and breakthrough of the key technology, the paper summarized the general progresses of BiSAR systems, especially in European radar community, from different aspects such as system design, processing idea and topology etc. Different bistatic image formation algorithms have been analyzed and reviewed. Finally, the development trend is discussed in the paper. Key words: Bistatic Synthetic Aperture Radar (BiSAR); BiSAR experiment; Bistatic image formation algorithm 1引言 双基地合成孔径雷达(Bistatic Synthetic Aperture Radar, BiSAR)系统通常是指空间中收发天线分置于不同平台的SAR系统。与传统单基地SAR(Monostatic SAR, monoSAR)系统相比,BiSAR系统具有不可比拟的优势,例如接收机“静默”工作带来的隐蔽性好、安全性高、抗干扰能力强;可以获取目标多视角散射信息,利于目标数据融合;部署灵活,配置多变,甚至可以利用导航卫星、通信卫星系统等作为外辐射源。 上世纪70年代末,美国率先开展进行了BiSAR 系统的研究工作,通过理论研究和一系列机载和星机BiSAR实验[1-4],初步解决了诸多BiSAR系统难题,并验证了BiSAR技术的可行性。然而由于技术问题和缺乏有效的成像算法,限制了上个世纪90年代后期的BiSAR研究。进入新世纪以来,随着机载 2012-12-05收到,2012-12-10改回;2012-12-17网络优先出版 国家自然科学基金重点项目(60890073)及重大国际合作项目(61120106004)资助课题 *通信作者:曾涛 zengtao@https://www.wendangku.net/doc/688377025.html, 和星载SAR技术的不断进步,全球范围内掀起了BiSAR研究热潮,尤其是欧洲地区[5-12]。近10年以来,德国应用科学研究所(Forschungsgesellschaft für Angewandte Naturwissenschaften, FGAN)和德国 宇航局(German Aerospace Center, DLR)陆续开展 了一系列机载、星载和星-地等几何配置下的BiSAR 实验,得到了非常好的实验结果[5,9]。英国各大科研 机构[8,13,14],如UCL(University College London), UoB(University of Birmingham)等大学,开展了机载、基于非雷达外辐射源等几何配置下的BiSAR实验;西班牙加泰罗尼亚理工大学[16]实现了基于干涉 应用的静止接收BiSAR 实验(SABRINA: SAR Bistatic Fixed Receiver for Interferometric Applications)。此外,意大利、法国等国家的科研 机构也积极开展了BiSAR系统的科研工作[11,17,18]。 与此同时,在上述BiSAR实验的推动下,BiSAR 成像算法的研究工作也逐渐深入、不断完善,如基 于Smile算子[19],LBF算子[20,21]、级数反转算子[22] 等思想的成像算法。 在国内,电子科技大学[23]、北京理工大学[24,25]、中国科学院电子学研究所[26-28]等科研院所也陆续开

高分三号卫星C波段合成孔径雷达卫星简介

北京揽宇方圆信息技术有限公司 高分三号卫星——世界主流C波段合成孔径雷达卫星简介 高分三号卫星于1月23日正式投入使用,其性能与世界主流C波段SAR卫星相比如据新华社新闻,国防科工局于1月23日宣布,我国首颗1米分辨率合成孔径雷达(SAR)卫星高分三号23日正式投入使用。该卫星将满足我国对高空间分辨SAR遥感数据的需求,主要应用于海洋监测、减灾救灾、气象和水利等领域。 合成孔径雷达技术是重要的对地遥感技术手段,合成孔径雷达卫星是装雷达为主要载荷的卫星,其通过自身发射电磁波并接收地物反射的回波,并进行复杂的信形成视觉效果类似黑白光学图片的合成孔径雷达图像。由于其使用其自己发射的电磁波进电磁波对云、雨和雾霾等大气天气现象具有较强的穿透能力,使得合成孔径雷达卫星可以夜,以及被观测区域上方覆盖各种天气现象时,在特定时间对指定区域进行观测。

高分三号合成孔径雷达卫星并不是世界上第一颗C波段合成孔径雷达卫加拿大于2007年12月发射的RADARSAT-2卫星、欧空局分别于2014年4月和2016年4 Sentinel-1A和Sentinel-1B三颗卫星均工作在C波段。本文就以这四颗卫星为例,对其分析。 首先我们用一个表格对这四颗卫星的总体参数进行大概梳理。 从表中可以看出,高分三号在最高分辨率和最大成像幅宽两个参数上,C波段SAR卫星,并且在设计寿命上面具有一定优势。值得注意的是,高分三号和Senti 均选择了具有高极化隔离度的波导缝隙相控阵天线,使得其在多极化性能方面优于RADAR 值得注意的是,这四颗C波段SAR卫星均选择了轨道高度为700-800km 道,与德国X波段TerraSAR-X卫星的509km轨道相差较大,这其中既有波段带来的影响需求带来的取舍(重访)。如果用一张图同时表示这四颗卫星的轨道,那么

合成孔径雷达发展历程表

合成孔径雷达发展历程表 1951年6月美国古德依尔宇航公司的威利首先提出最初的频率分析的方法改善雷达的角分辨力,他将其称为多谱勒波束锐化。与此同时,伊里诺斯大学控制系统实验室的一个研究小组采用相干机载侧视面雷达数据,研究运动目标检测技术。 1952年,C. W. Shervin第一次提出了采用相位校正的全聚焦阵列概念,另外他还提出了运动补偿概念。正是这些新思想最终导致了X-波段相干雷达的研制。 1953年获得第一幅SAR图像。 1957年美国密歇根大学雷达和光学实验室研制的SAR系统获得第一张全聚焦的SAR图像。 1958年,美国密执安大学(University of Michigan)的雷达和光学实验室在L. J. Cutrona的领导下,用他们研制的雷达进行飞行试验,用光学相关器件将相干雷达视频信号变成了高分辨的图像。 在1967年Greenberg首先提出在卫星上安装SAR的设想。由于卫星飞行高度高测绘带宽,可以大面积成像等优点,科学家开始着手进行航天飞机、卫星等作为载体的空载SAR的研究,并取得了巨大进展。 直到60年代末、70年代初,美国宇航局NASA主持了一些民用SAR系统的研制,主要研究单位是密西根环境研究所(Environmental Research Institute of Michigan, ERIM)和喷气动力实验室(Jet Propulsion Laboratory, JPL)。 20世纪70年代美国密歇根环境研究所(ERMI)和国家航空航天局喷气推进实验室(JPL)研制出1.25GHz和9GHz多极化合成孔径雷达。 1972年JPL进行了L波段星载SAR的机载校飞。 1975年,NASA将SAR作为Seasat任务的一部分。由于SAR在Seasat任务中的突出表现,使得星载SAR得到高度重视,成为合成孔径雷达的一个重要发展方向。 1978年5月美国宇航局(NASA)成功地发射了全球第一颗装载了空间合成孔径雷达的人造地球卫星(Seasat-a) ,对地球表面1亿平方公里的面积进行了测绘。Seasat卫星的高度约800公里,工作波段为L波段,测绘带宽为100公里。Seasat 卫星具有很大的全球覆盖率,转发了不同地形特征的SAR数据,获得了大量过去未曾有过的信息,引起了科学家们的极大重视。标志着星载SAR己成功进入了太空时代。 1981年11月12日美国“哥伦比亚”号航天飞机搭载SIR-A顺利升空。雷达影像上成功观测到撒哈拉沙漠的地下古河道,显示了SAR具有穿透地表的能力,引起国际科技界的震动。 1984年10月5日美国进行了“挑战者”号航天飞机搭载SIR-B的实验。 SIR-A和SIR-B都源于SEASAT-A,都工作于L波段。其中SIR-A于1981年11月发射,轨道高度为252公里,分辨率为37米,而SIR-B于1984年7月发射,轨道高度为250-326公里,倾角为570,测绘带宽为50公里,分辨率为

合成孔径雷达简介

课程简介 Introduction 中国科学院电子学研究所 微波成像技术重点实验室 合成孔径雷达技术概论2015秋北京课程概况 课程名称:合成孔径雷达技术概论 S ynthetic A perture R adar Techniques 课程编号:101M5012H 课程属性:专业基础课 预修课程:数字信号处理、信号与系统、雷达原理学时学分:50/3

教学目的和要求: 本课程为信号与信息处理专业和遥感信息工程专业研究生的专业基础课,重点论述SAR信号处理基础、成像处理算法及其实现,为从事后续相关研究工作奠定基础。 合成孔径雷达技术概论2015秋北京课程概况 课程特点: * 授课形式: 课程讲授与课堂演示、课堂练习(数据处理的matlab演示与练习)相结合。 自带笔记本电脑,预装Matlab * 课后阅读:参考书目、研究文献 * 研究课题及研究报告:课后研究

授课内容: SAR基础理论及其信号处理基础 典型成像处理算法 多普勒参数估计 星地几何关系和SAR系统级几何定位 先进合成孔径雷达系统 合成孔径雷达技术概论2015秋北京课程概况 任课教师: * 洪文研究员、博导 * 林赟助理研究员、博士 * 刘佳音副研究员、博士

教学内容与安排:每周三下午/教1-406 第一讲合成孔径雷达成像基本原理 授课内容:概述雷达基础、合成孔径的概念、SAR信号特征、SAR的典型成像算法等 合成孔径雷达技术概论2015秋北京 课程概况 教学内容与安排: 第二讲信号处理基础(一) 授课内容:卷积、傅里叶变换、升采样、卷积的DFT Matlab演示与练习 第三讲信号处理基础(二) 授课内容:信号采样与插值 Matlab演示与练习

合成孔径雷达技术及其应用

Electronic Technology ? 电子技术Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程? 87【关键词】合成孔径雷达 系统组成 典型应用 合成孔径雷达(SAR )是一种利用微波成像技术进行地海面目标探测的遥感系统。自20世纪50年代美国提出并研制成功以来,SAR 雷达发展迅速且有成效,具有全天时、全天候、高精度、大范围、远距离的特点。在世界各国的农业、林业灾害防治,遥感测绘导航、地质勘探、环境海洋监测及军事等方面得到广泛应用。装载平台遍及各类飞机、导弹、卫星和车辆等。本文从SAR 雷达技术入手,对其应用进行了阐述,并探讨其发展趋势。1 SAR雷达技术 SAR 雷达通过发射大带宽线性调频信号,实现目标距离向高分辨。在雷达平台与目标之间的相对运动过程中,通过相干积累及运动补偿,以时间换空间的方式实现天线长度的延展,实现方位向高分辨。 1.1 系统组成 典型SAR 系统由天线、发射机、接收机、频率源、信号处理机、惯导、数据记录仪、控制与显示等组成。天线发射宽带信号、接收目标回波;发射机完成宽带信号的产生、调制和放大;接收机用于对回波的变频、放大和采集;频率源产生全机所需时钟及本振信号;信号处理机实现全机时序同步、参数控制和雷达信号处理;惯导是SAR 雷达重要组成,实时测量天线姿态并传输给信号处理机用于运动补偿计算;数据记录仪可记录信号回波和图像数据;控制与显示实现全机控制及图像显示。如图1所示。 1.2 主要参数 SAR 的主要参数含使用参数、内部参数和图像参数。 使用参数直接面向用户,含分辨率、作用距离、测绘带宽和定位精度等。分辨率指距离分辨率和方位分辨率,距离分辨率与信号带宽成反比,方位分辨率与天线长度成反比;作合成孔径雷达技术及其应用 文/翁元龙 用距离是指图像场景中心到平台的斜距;测绘带宽是指SAR 雷达的成像宽度;定位精度用于描述图像中目标与真实地理坐标之间的相对关系。内部参数含工作频段、信号带宽、波门起始、采样深度、脉冲宽度和重复频率等,这些内部参数与使用参数有一定的对应关系。如波门起始描述的是图像的起始距离,采样深度则对应图像的测绘宽度。图像参数含信噪比、积分旁瓣比和峰值旁瓣比等,用于表征SAR 图像的清晰度、对比度和模糊度等。2 SAR雷达应用SAR 系统主要用于军事侦察监视和民用各领域。军事方面,美军SAR 雷达装载于无人机(全球鹰、捕食者)、有人机(E8C 联合对地监视飞机)、导弹(战斧巡航导弹)、卫星(长曲棍球)等。美军利用机载SAR 雷达技术实现ISR (情报、侦察和监视)系统,在海湾战争、阿富汗战争和反恐战场已大量应用。弹载SAR 利用景象匹配技术,实现导弹的远程战略打击。星载SAR 实现全球大范围地区的快速高效情报获取。民用方面,SAR 雷达技术广泛用于城市勘测、农业普查、林业应用、海洋监测和立体测绘,无人车的防撞预警等。对城区建筑物、桥梁、道路等大范围成像,获取其结构、分布和变化,为城市规划者提供数据支撑。精确测量各类农作物的病虫害情况,利用极化信息掌握农作物种植情况,提高农业普查效率。在森林资源调查、森林分类、自然灾害监测和森林蓄积量等方面也有大量应用。海洋环境监测包括对海洋灾害、海面溢油、海上船舶、沿海滩涂的监测。立体测绘方面,利用SAR 雷达的干涉模式,采用多天线单次干涉或单天线重轨 干涉实现三维高程测量,对丘陵、山区、平原等区域实现立体测绘。全天时全天候探测的无人车SAR 雷达与激光、光学系统共同实现防撞预警。3 结束语SAR 雷达受平台重量、体积、功耗约束,分辨率、探测距离和精度、出图速度等仍有不足。面向未来,随着微波、电子计算机及人工智能等技术发展,SAR 雷达将朝着多极化、多频段,高分辨、高定位精度,轻小型化、图像视频化、任务智能化的方向发展,将在更多领域得到应用和发展。参考文献[1]保铮,邢孟道,王彤. 雷达成像技术[M].北京:电子工业出版社,2005,4:90-108.[2]孙龙,邬伯才,沈明星,江凯,鲁加国.机载UWB 数字阵列SAR 系统技术研究[J].雷达科学与技术,2017.[3]王岩飞,刘畅,詹学立,韩松.无人机载合成孔径雷达系统技术与应用[J].雷达学报,2016.[4]肖虹雁,岳彩荣,合成孔径雷达技术在林业中的应用综述[J].林业调查规划,2014.作者简介翁元龙(1988-),男,安徽省六安市人。硕士研究生。中国电子科技集团公司第三十八研 究所,工程师。研究方向为sar 总体设计及信号处理技术。作者单位中国电子科技集团公司第三十八研究所 安徽省合肥市 230031图1:典型SAR 系统

合成孔径雷达干涉测量概述

合成孔径雷达干涉测量(InSAR)简述 摘要:本文主要介绍了合成孔径雷达干涉测量技术的发展简史、基本原理、及其3种基本模式,并且对其数据处理的基本步骤进行了概述。最后,还讲述合成孔径雷达干涉测量的主要应用,并对其未来发展进行了展望。 关键字:合成孔径雷达合成孔径雷达干涉测量微波遥感影像 1.发展简史 合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)是一种高分辨率的二维成像雷达。它作为一种全新的对地观测技术,近20年来获得了巨大的发展,现已逐渐成为一种不可缺少的遥感手段。与传统的可见光、红外遥感技术相比,SAR 具有许多优越性,它属于微波遥感的范畴,可以穿透云层和甚至在一定程度上穿透雨区,而且具有不依赖于太阳作为照射源的特点,使其具有全天候、全天时的观测能力,这是其它任何遥感手段所不能比拟的;微波遥感还能在一定程度上穿透植被,可以提供可见光、红外遥感所得不到的某些新信息。随着SAR 遥感技术的不断发展与完善,它已经被成功应用于地质、水文、海洋、测绘、环境监测、农业、林业、气象、军事等领域。 L. C. Graham 于1974 年最先提出了合成孔径雷达干涉测量(InSAR )三维成像的概念,并用于金星测量和月球观察。后来Zebker、G. Fornaro及A. Pepe 等做出了进一步的研究,以解决InSAR 处理系统中有关基线估计、SAR 图像配准、相位解缠及DEM 生成等方面的问题。自1991 年7 月欧空局发射载有C 波段SAR 的卫星ERS- 1 以来,极大地促进了有关星载SAR 的InSAR 技术研究与应用。由于有了优质易得的InSAR 数据源,大批欧洲研究者加入到这个领域,亚洲(主要是日本)的一些研究者也开展了这方面的研究。日本于1992 年2 月发射了JERS- 1,加拿大于1995 年初发射了RADARSAT,特别是1995 年ERS- 2 发射后,ERS- 1 和ERS- 2 的串联运行极大地扩展了利用星载SAR 干涉的机会,为InSAR 技术的研究提供了数据保证。目前用于InSAR 技术研究的数据来源主要有:ERS- 1/2、SIR- C/X SAR、RADARSAT、JERS- 1、TOPSAR 和SEASAT 等。 1979年9月,我国自行研制的第一台合成孔径雷达原理样机在实验室完成,并在试飞中获得我国第一批SAR影像。1989年起国家科委设立了“合成孔径雷达遥感应用实验研究项目”,拉开了大规模雷达遥感研究的帷幕。目前国内外许多部门和科研机构正积极从事着InSAR 技术机理及其应用的研究,已经取得了许多成果,InSAR 技术的前景日益看好。 2.InSAR的基本原理 InSAR 技术是一门根据复雷达图像的相位数据来提取地面目标三维空间信息的技术。其基本思想是:利用两副天线同时成像或一副天线相隔一定时间重复成像,获取同一区域的复雷达图像对,由于两副天线与地面某一目标之间的距离

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