侧视雷达成像PPT课件.ppt

河南理工大学测绘学院Part1雷达概述一、雷达简介一、雷达简介（1）目标斜距的测量（2）目标角位置的测量（2）目标角位置的测量（3）相对速度的测量（4）目标尺寸和形状雷达的应用雷达的应用二、SAR发展简史20世纪90年代20世纪90年代，机载和星载SAR蓬勃发展，获得了大量试验数据：欧空局（ESA）于1991年7月发射了ERS-1、日本于1992年2月发射了JERS-1、前苏联于1991年3月发射了Almaz-1、1995年11月加拿大发射了RadarSat、1994年和1996年美国航天飞机两次搭载了SIR-C/X-SAR。
2000年2月，美国“奋进号”航天飞机执行了“航天飞机雷达地形测量任务（SRTM）”，向人们展示了干涉雷达11天就可以获取全球80%地表三维地形数据的能力。
卫星名称
SEASAT卫星
•发射时间:1978.6.28
•第一个星载SAR系统
•运行105天
•用于地球海洋遥感探测
•以110Mbits/S获取数据
洛杉机地区SEASAT图像,1978SEASATImageofDeathValley,1978航天飞机成像雷达SIR-A
•由SEASAT剩余部件建成
•搭载在哥伦比亚航天飞机上，1981.11
•主要应用于地质探测
•验证了L波段对干旱沙地具有几米的穿透能力。
•在二天内获取超过1千万平方公里的地表SAR图像。苏丹西北部撒哈拉沙漠SIR-A1981年11月影像，彩色部分为Landsat影像。由于干燥沙漠介电常数较小，SAR能穿透地表，发现沙漠地表下面有古河床。
航天飞机成像雷达SIR-B
•由SIR-A改进
•搭载在挑战号航天飞机，1984.10
•检验L波段在以下方面的探测能力：
-土壤湿度
-地质结构和岩石特征
-海洋波浪谱
•安装了变侧视角的可移动天线SIR-C,1994.4飞行
•全新的SAR系统，工作在L、C和X波段
•从1994.4.9工作11天
-获得了65小时数据
-探测了6,600万平方公里
-数据量为：47TB
•重点对19个不同类型地区进行成像
•第一次获取了同波段不同极化的图像
-HH,VV,HV,VHSIR-C,1994.9飞行
•第一次进行了SAR重复飞行
•目的是进行重复轨道的SAR干涉测量
•检验SCANSAR的宽刈幅
•从1994.9.30工作11天
-获得了80小时数据，23小时INSAR数据
-探测了8，300万平方公里
-数据量为：60TB
•为了获取INSAR数据，本次飞行严格重复4月的飞行轨道。用SIR-C3种极化方式图像合成的俄罗斯西伯利亚一火山图像多频图像合成的旧金山图像
红：L--HH
绿：L--HV
兰：C--HV发射时间：1991.7.17
轨道倾角：98.5°
轨道高度：785km
侧视角：23°
刈幅宽：100km
波长：5.7cm
工作波段：C
极化方式：VV
分辨率：30m1993年圣.路易斯安那州洪水期间ERS-1图像ERS-2
1995.4.21发射
25m分辨率
C波段，波长5.6m
极化方式：VV
侧视角：23°上图较清楚地反映了三条河流洪水泛滥的情况发射时间：1992.2.11
轨道倾角：98.5°
轨道高度：568km
侧视角：35°
刈幅宽：75km
波长：23cm
工作波段：L
极化方式：HH
分辨率：18m
国家：日本
冰川上的火山口
RADARSAT
分辨率10-100m
工作波段：C
极化方式：HH
侧视角：20-50°
工作时间：1995-现在纽约世贸中心被进攻前RADARSAT-1图像（1999.6.8）
纽约世贸中心被进攻后RADARSAT-1图像（2001.9.13）
SAR现状和发展趋势高分辨率国外机载SAR图像1高分辨率国外机载SAR图像2SAR现状和发展趋势SAR现状和发展趋势SAR现状和发展趋势三、侧视雷达的一般结构雷达发射机的主要质量指标接收机的回波信息雷达方程Part2侧视雷达成像距离方向1、成像过程2、地面分辨率距离分辨率距离分辨率脉冲压缩技术方位分辨率方位分辨率二、合成孔径雷达二、合成孔径侧视雷达利用小天线作为单个发射接收单元，小天线随平台移动，在移动中选若干个位置，在每个位置上发射一个信号并接收来自地物目标的回波信号，记下回波信号的振幅和相位。当小天线移动一段距离后，将所有不同时刻接收的同一目标信号消除因时间和距离不同所引起的相位差，修正到同时接收的情况，就得到如同真实孔径侧视雷达一样的效果。不同时刻和位置接收的同一目标的频率不同（多普勒平移效应），随着时间增加，接收信号的频率降低。频率偏移对时间而言是线性的。反射脉冲可以认为是经过线性调制处理的，因此，将不同位置接收的同一目标信号，通过与频率偏移具有逆特性的匹配滤波器滤波调制，就得到目标的唯一像点。
通过调制处理后，方位向上