MINISAR的初期发展和主要应用

MINISAR的初期发展和主要应用

日常生活中读者对“雷达”这个名词并不陌生,雷达的发展开始于第二次世界大战,通过向空中发射和接收电磁波,预防敌方战机。而微波成像就起源于雷达技术,以电磁波频谱中的微波波段作为探测手段,利用传感器接收被观测对象的散射特征。

微波成像相比于光学成像有很大的优势,光学成像是一种被动遥感,被动接收物体的光反射,在没有阳光或者人工光源的情况下,无法工作。而微波恰好可以克服这些缺点,采用主动遥感的方式,受到大气、云层的影响较小,可以全天时全天候工作。

但是想要在700千米的外太空,观测地球上小尺寸的物体,就要求微波成像雷达具有高分辨率,雷达的孔径必须是千米级别,但是基于成本、机载与星载平台的空间,雷达的尺寸不能太大。

上个世纪50年代,美国特异公司的卡尔威利(Carl Wiley)发现,利用多普勒频移处理,在不增大雷达体积的情况下,实现高分辨率雷达成像,以此逐渐发展成今天被人熟知的合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)。

在观测时,雷达与被观测目标之间存在相对运动,合成孔径雷达就是在目标的移动的路径上间隔取样,相干累加,获得与大尺寸雷达观测相同的效果。打一个很形象的比喻,类似于“多轨道录音”,一位通晓各种乐器的演奏家,将他演奏的各种乐器录下来,再将这些声音合成在一起,就等于一个人演奏交响乐。

SAR作为一种独特的成像技术,可以穿透云层进行夜间成像,它是持续监测地球的重要工具。而且,SAR可以在图像中识别出材料属性、湿度等信息,提取到在光学成像中不明显的高价值信息,在军事方面具有重大的意义。

9月13日 10:25
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