20120113星载sar的发展、成像原理和图像特征(青岛求实学院学报---修改稿)

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1、星载SAR的发展、成像原理及其图像特征余景波（青岛求实职业技术学院，山东青岛266108）摘要：星载SAR是一种微波传感器，作为一种主动式传感器，可以通过向地表不断的发射脉冲信号并接收它们从地表反射回的信号来生成SAR影像。首先介绍了星载SAR发展情况，然后，推导出了星载SAR成像原理，最后，归纳总结了星载SAR图像特征。关键词：星载SAR；发展；成像原理；图像特征中图分类号：P225.1文献标识码：AInSAR(InterferometricSyntheticApertureRadar)技术与D-InSAR(DifferentialInSAR)

2、技术都是在星载SAR技术的基础上发展起来的，其都需要覆盖同一研究地区的一幅或多幅SAR图像来获取有用信息，即从它们所产生的干涉相位图来提取形变或地形信息。因此，了解星载SAR图像的成像原理和图像特征是理解InSAR和D-InSAR本质的前提。本文从星载SAR发展、成像原理以及其图像特征三个方面介绍了星载SAR。1星载SAR的发展合成孔径雷达(SyntheticApertureRadar,SAR)是20世纪50年代提出的一个概念[1]，它是一种主动式微波传感器，也就是传感器本身能向地面发射波束且接受其反射信号进行探测，而不是依靠太阳的辐射能量，从而

3、可以不分昼夜的获取数据。因此，星载SAR具有全天时、全天候的工作能力；还可以穿透云层、浓雾、烟尘和某些地物，并且能够在不同的微波段、不同极化状态下获取地面目标的高分辨率图像。这些特点使它在农业、林业、水文、灾害、地质、环境、气象和军事等领域[2]的应用具有独特的优势，对那些传统的光学传感器成像比较困难的地区来说尤为适用，因此，星载SAR研制得到各国政府的高度重视与支持[3-4]。表1详细归纳总结了世界部分国家已经发射或计划的星载SAR系统的基本信息。表1世界部分国家已经或计划发射的星载SAR系统Tab.1Thelaunchedandplaneds

4、paceborneSARsystemofsomecountries卫星/航天飞机国家发射时间波长(CM)分辨率(M)测绘带宽(KM)2008年是否仍在轨干涉重访天数备注Seasat美国197823.5(L)25100否---SAR仅工作105天SIR-A美国198123.5(L)4050否---SIR均为航天飞机任务SIR-B美国198423.5(L)17-2510-60否---机械扫描波束Magellan美国198912.5(S)>12020可变否---金星观测计划SIR-C/X美国1994三种波段多分辨率15-90否---电扫描波束Cassi

5、ni美国19962.2(Ku)>40068-311否---土卫六观测计划SRTM美国2000C/X30225/50否---SIR-C/X的改进,双天线ERS-1欧空局19915.66(C)30约100否35第一个获广泛应用的星载SARERS-2欧空局19955.66(C)30约100否35ERS-1的后继星Envisat欧空局20025.66(C)多分辨率5-400是35ERS后续,多模式,全极化Cosmo-Skymed意大利2006-23.12(X)3/10030/400是---军民两用,4卫星星座TerraSAR-X德国20073.12(X)

6、1-1515-100是11多极化,多模式,高分辨率,07年6月发射JERS-1日本199223.5(L)1875否46此卫星数据价格便宜ALOS日本200623.5(L)7-10030-350是46PALSAR,相控阵天线Radarsat-1加拿大19955.66(C)9-10050-500否247种波束模式Radarsat-2加拿大20085.66(C)3-10020-500是24Radarsat-1改进,双侧试TanDEM-X德国20093.12(X)------否---与TerraSAR-X类似,保持0.5-2km垂直基线SAR-Lupe德

7、国2006-20083.12(X)<1>5是---军用;5卫星星座SENTINEL-1欧空局20115.66(C)------否---ENVISAT后续Cosmo-1870俄罗斯198712.5(S)25-3020否---SAR试验星Alamz-1俄罗斯199112.5(S)10-1530-45否---双侧视Alamz-1B俄罗斯1993、1998---------否---搭有3种SAR荷载;Alamz-1V的民用型号Arkon-2俄罗斯2002、200723.5(L)/701/5010/450是---3波段多功能雷达;卫星星座Kondor-E俄

8、罗斯20089.81-3500----卫星星座Monitor-R俄罗斯----------------小卫星,Monitor星座的一部分