第四章雷达成像原理ppt课件.ppt

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1、雷达成像原理微波辐射与雷达遥感基础1.人工发射的探测波束Radar雷达微波Lidar激光紫外---可见—红外—微波Sonar声纳2.波谱特征发射性好波束窄方向性好受大地电磁辐射影响小可以穿透大气层，具全天候工作能力对地表具一定的穿透力（2）微波波谱波段波长(cm)常用波段K1.13-1.67Ka1.67-2.422.15-2.2cm(高度计）2.05cm（散射计）X2.42-3.663cmSAR成像雷达G3.66-5.13C5.13-7.396.7cmSAR成像雷达S7.39-11.5210cmSAR成像雷达Ls11.52-17.63L17.63

2、-26.7623.5cmSAR成像雷达（3）雷达的结构发射机转换开关监视器接受机天线雷达数据成像真实孔径雷达：侧视雷达向侧面发射一束脉冲，地物的反射回波，由天线收集，记录。合成孔径雷达：利用一个小天线作为单个辐射单元，沿一直线方向不断移动，在移动中选择若干位置发射信号，接收相应的发射位置的回波信号，存贮接收信号的振幅和相位。雷达数据成像合成孔径雷达：在不同位置接收同一地物的回波信号。目标目标真实孔径雷达：在同位置接收目标的回波信号。真实孔径侧视雷达天线特性发射与接收脉冲信号与处理影响信号强度的主要因素地物特性、形状、坡向、地表粗造度距离分辨力—脉

3、冲发射方向上能分辨两个目标的最小距离Rr=c/2*sec（--脉冲宽度--俯角）方位分辨力---相邻两波束间能分辨两目标的最小距离R=R（--波辫角R---斜距）t合成孔径侧视雷达工作过程2kmR4mR400km8mLs2kmV=4cm方位分辨率按真实孔径计算：R=R=/d*R有：0.04/8*400000=2000m按合成孔径计算：Rs=/Ls*RLs=R=/d*R则有：RS=d=8m由于是双程位移则有：RS=d/2=4m水平极化和垂直极化水平极化：电磁波的电场矢量与入射面垂直(入射波与目标表面入射波处的法线所组成

4、的平面)垂直极化：电磁波的电场矢量与入射面平行极化方式对目标回波强度影响很大北极微波扫描图象色调-白色-0K—深红色-312K侧视雷达图象加拿大—Radarsat航天飞机—sic-x渤海湾SIR图像渤海湾SIR图像渤海湾SIR图像渤海湾SIR图像道路、村庄、土地利用干涉雷达与立体成像干涉雷达（INSAR)差分干涉雷达与DEM数据立体成像精度=波长量级应用领域：地形-地壳-火山-。。。。信号路径差⊿r=r2-r1=BIIr2r2B视线向分量随着目标的高度变化H干涉纹图—亮度----相位相干图--亮度—0-1SIR-CINSARDEM数据奋进号发

5、回的堪斯加DEM立体图象常用雷达卫星系统RADASATRADARSAT-2ERSENVISAT由欧洲空间局（ESA）控制，提供第一幅商业用途的微波雷达数据的ERS卫星，ERS-1和2分别于1991年7月1995年4月发射。非成像传感器微波散射计：测量地物表面（体积）的散射或反射特性，用于研究极化和波长变化对目标散射特征的影响。雷达高度计：根据往返双程的时延，测量计算到目标距离。无线电地下探测器：测量地下及其分界的装置。煤层探测仪全天候遥感模式：白昼、阴天、天雾、雨天环境下的遥感智能传感器多种传感器、多级分辨率、多谱段和多时相为一体，并与GPS相

6、干激光测高及激光断面扫描技术相集成，形成。雷达干涉测量技术（INSAR）提供大范围内的DEM（数字高程模型）差分干涉雷达技术（D-INSAR）用来监测地表的水平和垂直移动土地利用状况的变化精度可达到3m（近程）～9cm（远程）利用ERS－l和ERS－2的重复轨道数据，导出5cm最佳精度的DEM数据差分干涉雷达测定相对位移量可达到厘米-毫米级精度。