1、1第二章 微波遙感系統(tǒng)2.1 非成像微波傳感器2.2 成像微波傳感器2.3 天線、雷達(dá)方程和灰度方程2.4 空間微波遙感系統(tǒng)2散射計(jì) 強(qiáng)度后向散射系數(shù) 即定標(biāo)后的雷達(dá) 用于測量目標(biāo)的散射特性隨雷達(dá)波束入射角變化的規(guī)律，也可以用于研究極化和波長變化對目標(biāo)散射特性的影響。多極化多頻段一、微波散射計(jì)2.1 非成像微波傳感器第二章 微波遙感系統(tǒng)32.1 非成像微波傳感器第二章 微波遙感系統(tǒng)42.1 非成像微波傳感器第二章 微波遙感系統(tǒng)二、雷達(dá)高度計(jì) 與測距雷達(dá)原理相同 低頻率波束 對于某些地物可穿透三、無線電地下探測器 52.2 成像微波傳感器第二章 微波遙感系統(tǒng)一、側(cè)視雷達(dá)62.2 成像微波傳感器第

2、二章 微波遙感系統(tǒng)72.2 成像微波傳感器第二章 微波遙感系統(tǒng)82.2 成像微波傳感器第二章 微波遙感系統(tǒng)92.2 成像微波傳感器第二章 微波遙感系統(tǒng)102.2 成像微波傳感器第二章 微波遙感系統(tǒng)地面可以分辨的兩目標(biāo)最短距離雷達(dá)發(fā)射的是短脈沖，信號之間必須相差一個(gè)脈沖長度才能分開來。 距離分辨率與飛機(jī)目標(biāo)之間的距離無關(guān)。 與俯角有關(guān)與航空攝影相反距離向分辨率112.2 成像微波傳感器第二章 微波遙感系統(tǒng)122.2 成像微波傳感器第二章 微波遙感系統(tǒng)132.2 成像微波傳感器第二章 微波遙感系統(tǒng)142.2 成像微波傳感器第二章 微波遙感系統(tǒng)152.2 成像微波傳感器第二章 微波遙感系統(tǒng)16如米波

3、波寬為10度量級厘米波波寬為幾度左右2.2 成像微波傳感器第二章 微波遙感系統(tǒng)方位向分辨率172.2 成像微波傳感器第二章 微波遙感系統(tǒng)二、合成孔徑側(cè)視雷達(dá)（SAR）182.2 成像微波傳感器第二章 微波遙感系統(tǒng)合成孔徑基本思想是用一個(gè)小天線沿一直線方向不斷移動，在移動中每個(gè)位置上發(fā)射一個(gè)信號，接收相應(yīng)發(fā)射位置的回波信號存儲下來。存儲時(shí)必須同時(shí)保存接收信號的振幅和相位。192.2 成像微波傳感器第二章 微波遙感系統(tǒng)202.2 成像微波傳感器第二章 微波遙感系統(tǒng)合成孔徑雷達(dá)方位分辨率S1S2LsLs212.2 成像微波傳感器第二章 微波遙感系統(tǒng)222.2 成像微波傳感器第二章 微波遙感系統(tǒng)232

4、.2 成像微波傳感器第二章 微波遙感系統(tǒng)24目標(biāo)與天線之間的（發(fā)射波）距離變化 每一位置上記錄相位 波數(shù) 12.2 成像微波傳感器第二章 微波遙感系統(tǒng)聚焦處理使得不同位置的相移經(jīng)過補(bǔ)償能夠進(jìn)行疊加25 輻射方向圖 天線輻射能量的空間分布。通常用兩平面方向圖來代表天線立體方向圖 主要方向顯著如果發(fā)射和接收時(shí)輻射方向圖是一致的，則稱為互易元件2.3 天線、雷達(dá)方程和灰度方程第二章 微波遙感系統(tǒng)一、雷達(dá)天線及其參數(shù)262.3 天線、雷達(dá)方程和灰度方程第二章 微波遙感系統(tǒng)27 2.3 天線、雷達(dá)方程和灰度方程第二章 微波遙感系統(tǒng)28歸一化輻射方向圖 , 能量大小相對估計(jì)單位為分貝方向系數(shù)：天線在該方向

5、上的歸一化輻射方向圖與輻射方向圖在4立體角內(nèi)的平均值之比。反映能量分布比例 2.3 天線、雷達(dá)方程和灰度方程第二章 微波遙感系統(tǒng)29輻射立體角 單位立體角 輻射源與距它r處的球面微分dA所形成的立體角 2.3 天線、雷達(dá)方程和灰度方程第二章 微波遙感系統(tǒng)30方向圖立體角 可以理解為每一個(gè)單位立體角的能量相對大小加權(quán)和近似表示為 為xz平面內(nèi)半功率寬度 2.3 天線、雷達(dá)方程和灰度方程第二章 微波遙感系統(tǒng)31天線有效面積 由波辨角 2.3 天線、雷達(dá)方程和灰度方程第二章 微波遙感系統(tǒng)有32發(fā)射機(jī)將電磁能供給天線后，天線獲得的總功率為Pt天線將電磁波發(fā)射出去時(shí)，進(jìn)入自由空間的電磁波功率為 Po一部

6、分能量 Pl 在天線中耗散為熱能輻射效率 天線在某一方向(,)上的增益 G(,) 天線輻射的功率密度 無耗各向同性天線輻射功率密度 2.3 天線、雷達(dá)方程和灰度方程第二章 微波遙感系統(tǒng)二、雷達(dá)方程與灰度方程33無耗各向同性天線輻射的總功率為 實(shí)際天線輻射的總功率由 Sr(,) 在半徑為 r 的球面內(nèi)積分得2.3 天線、雷達(dá)方程和灰度方程第二章 微波遙感系統(tǒng)34由于 故有 天線輻射功率密度 Sr 與天線輸入功率 Pt的對應(yīng)關(guān)系 2.3 天線、雷達(dá)方程和灰度方程第二章 微波遙感系統(tǒng)35未計(jì)大氣衰減、地物穿透、吸收。 理想狀態(tài)的分析。如上式, 無耗各向同性,雷達(dá)發(fā)射機(jī)的發(fā)射功率為 Wt , 天線增益

7、為 Gt ，地物目標(biāo)在與天線相距R處接收到雷達(dá)球面波， 則在地物目標(biāo)處單位面積上所接收的能量為 Wor2.3 天線、雷達(dá)方程和灰度方程第二章 微波遙感系統(tǒng)36地物目標(biāo)在獲得能量后向雷達(dá)天線方向再反射回去( 這里未計(jì)入大氣衰減的影響 )，如果其有效的后向散射面積為，那么它向雷達(dá)天線反射的總的回波功率就應(yīng)為 回波同樣是球面波，是以地物目標(biāo)為中心的球面波。這樣，在雷達(dá)接收天線處單位面積上的回波功率即為 2.3 天線、雷達(dá)方程和灰度方程第二章 微波遙感系統(tǒng)37如果接收天線的有效面積為 Ar ，那么接收機(jī)所接收的回波的總功率為: 2.3 天線、雷達(dá)方程和灰度方程第二章 微波遙感系統(tǒng)38由(2-3-24)

8、 (2-3-16) 考慮無耗天線 有一般說來，雷達(dá)天線與發(fā)射天線是同一天線，故接收天線增益 Gr 與發(fā)射天線增益 Gt 是相等的，它們與接收天線有效面積下波長之間的關(guān)系是2.3 天線、雷達(dá)方程和灰度方程第二章 微波遙感系統(tǒng)39所以，有 一般用地物單位面積的平均散射系數(shù)o (或地物單位面積的散射截面)表達(dá)地物的散射特性，如果雷達(dá)波束照射到地物的面積為 A ，則地物目標(biāo)總的有效散射截面為 = o A對于分布目標(biāo)的雷達(dá)方程為 2.3 天線、雷達(dá)方程和灰度方程第二章 微波遙感系統(tǒng)40分辨單元內(nèi) 可能是同一地物 可能是不同地物 或同一地物 不同狀態(tài) 不同粗糙度的個(gè)體或樣本N個(gè)樣本 隨機(jī)分布的散射中心 (

9、即樣本獨(dú)立樣本) 于是有 歸一化高斯隨機(jī)變量，即其均值為零，方差為1。 2.3 天線、雷達(dá)方程和灰度方程第二章 微波遙感系統(tǒng)三、灰度方程41 其中 回波功率的大小由雷達(dá)接收機(jī)視頻輸出信號強(qiáng)度 I 表示，即 M 是接收機(jī)的傳遞函數(shù)。轉(zhuǎn)換為膠片密度 D ，有為膠片的傳遞函數(shù)， k 為膠片和曝光時(shí)間有關(guān)的常數(shù)2.3 天線、雷達(dá)方程和灰度方程第二章 微波遙感系統(tǒng)42 令 則 這個(gè)方程表達(dá)了雷達(dá)回波功率 Pr 轉(zhuǎn)換為圖像密度的過程，被稱為灰度方程。2.3 天線、雷達(dá)方程和灰度方程第二章 微波遙感系統(tǒng)43以上是以膠片記錄為基礎(chǔ)進(jìn)行分析的 若不考慮膠片記錄, 而是視頻輸出信號基礎(chǔ)上的數(shù)字信號,則在 (2-3

10、-38)后, 有 其中 2.3 天線、雷達(dá)方程和灰度方程第二章 微波遙感系統(tǒng)441978年到1998年國際上共5個(gè)型號6顆對地觀測民用星載雷達(dá)衛(wèi)星 美國的Seasat(海洋衛(wèi)星) 前蘇聯(lián)的Almaz(金剛石)衛(wèi)星 日本的JERS(地球資源衛(wèi)星) 歐洲空間局的ERS(歐洲遙感衛(wèi)星)1號和2號 加拿大的Radarsat(雷達(dá)衛(wèi)星) 此外，一顆測雨雷達(dá)衛(wèi)星2.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)45美國NASA于1978年6月28日發(fā)射裝載了三個(gè)微波雷達(dá)，一個(gè)微波輻射計(jì)和一個(gè)可見光近紅外輻射計(jì)運(yùn)行軌道近圓形，軌道平面與赤道平面交角108每天繞地球14圈，飛行高度800km2.4 空間微波遙感系統(tǒng)

11、第二章 微波遙感系統(tǒng)一、海洋衛(wèi)星雷達(dá)462.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)472.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)482.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)49ALMAZ1(金剛石1號)衛(wèi)星由前蘇聯(lián)于1991年3月31日發(fā)射上天用于對地觀測的一顆衛(wèi)星第一顆S波段星載SAR系統(tǒng)由于故障原因，10個(gè)月后衛(wèi)星終止工作二、金剛石衛(wèi)星雷達(dá)2.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)502.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)512.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)521992年2月11日 地球資源衛(wèi)星1號(JERS1)星上裝載光學(xué)傳感器和合成孔徑雷達(dá)L波段 H H極化

12、雷達(dá)與太陽同步的軌道高度為568km 軌道傾角為97.7每天繞地球運(yùn)行15圈三、日本地球資源衛(wèi)星雷達(dá)2.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)532.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)541991年7月16日發(fā)射升空主要應(yīng)用目的是：研究海洋環(huán)流、洋流、潮汐及內(nèi)波傳播了解全球風(fēng)與波浪的關(guān)系分析極地冰蓋及海冰探測海底地形并監(jiān)測海面溫度進(jìn)行包括地質(zhì)、農(nóng)業(yè)、森林、冰川在內(nèi)的陸地應(yīng)用研究1995年，ERS-2 SAR發(fā)射上天兩個(gè)衛(wèi)星可以1天或8天的時(shí)間間隔對給定地區(qū)成像2.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)四、歐洲遙感衛(wèi)星雷達(dá) ERS1552.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)562

13、.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)572.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)58提供冰情和海況信息勘測可再生資源(如農(nóng)業(yè)和林業(yè))和不可再生資源(如地質(zhì))監(jiān)視加拿大多島嶼海和東部沿海有海冰和冰山的水域監(jiān)測和支援沿海和近海水域內(nèi)的人類活動對森林資源進(jìn)行一年一度的調(diào)查連續(xù)監(jiān)測加拿大和其它國家農(nóng)業(yè)地區(qū)的作物長勢用雷達(dá)立體像對測繪全球以供地質(zhì)勘探和制圖應(yīng)用五、加拿大雷達(dá)衛(wèi)星(Radarsat)2.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)59602.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)612.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)622.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)632.

14、4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)64RADARSAT五種工作模式 不同入射角范圍 信號補(bǔ)償 不同照射帶 不同的范圍要求 不同分辨率 不同的應(yīng)用要求2.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)651 標(biāo)準(zhǔn)波束，入射角2049， 成像寬度為100Km， 距離及方位分辨率為28m15m;2 寬輻射波束，入射角2040， 成像寬度為150Km, 分辨率為28m35m;3 高分辨率波束，入射角3749， 成像寬度為45Km， 分辨率為10m10m;4 掃描雷達(dá)波束，入射角2049， 成像寬度為300Km， 分辨率為50m50m, 或100m100m;5 試驗(yàn)波束，入射角4959， 成像寬度為75

15、Km， 分辨率為28m30m。 2.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)66與已有的星載SAR系統(tǒng)比較RADARSAT有如下特點(diǎn): 1 具有45，75，100，150，300和500km 六種不同寬度成象能力。 2 分別為11.6, 17.3，30.0 MHz 的調(diào)頻帶寬， 使距離分辨率可調(diào)。 3 復(fù)蓋全球周期短，每天可復(fù)蓋北緯73至北極全部地區(qū)。 3天可復(fù)蓋加拿大及北歐地區(qū)，24天可復(fù)蓋全球。2.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)67赤道地區(qū)降雨測量計(jì)劃(TRMM)衛(wèi)星測雨雷達(dá)(PR)空間測雨的第一顆雷達(dá)衛(wèi)星美國和日本聯(lián)合進(jìn)行 為期三年研究占全球降雨34的赤道及近赤道地區(qū)的降雨分布

16、分析全球變化 以加強(qiáng)對全球能量和水循環(huán)的理解分析世界降雨對陸地、海洋、以及大氣地球物理運(yùn)動的作用以利于環(huán)境保護(hù)以55 的間隔計(jì)算北緯37 和南緯37 之間地區(qū)的月平均降雨量2.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)六、赤道衛(wèi)星測雨雷達(dá)681981年發(fā)射航天飛機(jī)成像雷達(dá)1號(SIR-A)已發(fā)射了航天飛機(jī)成像雷達(dá)2號(SIR-B)和3號(SIR-CX-SAR)，2000年2月為期11天的航天飛機(jī)雷達(dá)地形測圖計(jì)劃(SRTM)。2.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)七、航天飛機(jī)雷達(dá)系統(tǒng)692.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)70SIR-B 1984 年10月5日搭載在挑戰(zhàn)者號航天飛機(jī)升

17、空入軌L波段 HH極化 采用數(shù)據(jù)數(shù)字處理系統(tǒng)雙帶寬傾斜天線視角在15到60 之間變化變化視角能提供觀測期間連續(xù)幾天對特殊目標(biāo)的多入射角圖像。 ( SIR-A對地觀測使用固定視角47 成像 數(shù)據(jù)采用光學(xué)記錄方式和處理 )2.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)71標(biāo)稱圓軌道，交角為57，前20軌平均高度為360km，2129軌為235km，8.3天飛行期間為225km。2.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)72SIRCXSAR系統(tǒng) SIR-C成像雷達(dá)系統(tǒng) SIRA和SIR B之后美國NASA的第三個(gè)裝載在航天飛機(jī)上的雷達(dá)系統(tǒng)在同一個(gè)航天飛機(jī)上的還有德國空間局(DRL)和意大利空間局(S

18、AI)研制的X-SAR系統(tǒng)這兩個(gè)系統(tǒng)又統(tǒng)稱為SIR-CX-SAR系統(tǒng)SIRCX SAR為空間雷達(dá)實(shí)驗(yàn)室(SRL)的一部分它搭載在奮進(jìn)號航天飛機(jī)上于1994年4月和10月開展丁兩個(gè)為期10天的成像飛行2.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)73SIR-CX-SAR有三個(gè)工作波段：L波段(波長24cm)，C波段(波長6cm)，X波段(波長3cm)其中，L和C波段均有4種極化方式(HH， HV，VH，VV)X波段SAR為VV極化方式俯角在1555 范圍內(nèi)可變該系統(tǒng)還能提供極化測量和干涉測量的雷達(dá)數(shù)據(jù)與其它系統(tǒng)比較，SIR-CX-SAR有3個(gè)顯著特點(diǎn)： 是運(yùn)行在地球軌道高度的第一部多波段成像雷達(dá)

19、是運(yùn)行在地球軌道高度的第一部高分辨率 4種極化同時(shí)成像的雷達(dá) 是第一部在兩個(gè)季節(jié)成像的多參數(shù)航天雷達(dá)。2.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)742.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)75當(dāng)前的星載雷達(dá)系統(tǒng)ENVISAT是由歐空局于2002年3月發(fā)射的一顆先進(jìn)的太陽同步極軌地球環(huán)境監(jiān)測衛(wèi)星。2.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)76當(dāng)前的星載雷達(dá)系統(tǒng)軌道近極地太陽同步星載儀器ASAR（先進(jìn)合成孔徑雷達(dá)） 極軌高度768kmMERIS（中等分辨率成像光譜儀）重量8200kg，有效載荷2000kgAASTR（先進(jìn)的跟蹤掃描輻射計(jì)）尺寸長10m，寬7m，太陽陣長24m，寬5mRA-2

20、（雷達(dá)高度計(jì)）重訪周期35天Michelson干涉儀工作壽命510年MWR（微波輻射計(jì)）等成像模式交叉極化模式寬幅模式全球監(jiān)測模式波譜模式2.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)77當(dāng)前的星載雷達(dá)系統(tǒng)ENVISAT上所搭載的ASAR是基于ERS-1/2主動微波儀(AMI)建造的，它繼承了ERS-1/2 AMI中的成像模式和波模式，增強(qiáng)了在工作模式上的功能，具有多極化、多入射角、大幅寬等新的特性。其主要優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在： 掃描合成孔徑雷達(dá)(ScanSAR)可達(dá)到500km的幅照寬度 可獲得垂直和水平極化信息 交替極化模式可使目標(biāo)同時(shí)以垂直極化與水平極化方式成像 有不同的空間分辨率和數(shù)據(jù)率 可提供7

21、個(gè)條帶，入射角在1545的雷達(dá)數(shù)據(jù)2.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)78當(dāng)前的星載雷達(dá)系統(tǒng)2.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)79COSMO-SkyMedCOSMO-SkyMed是意大利航天局和意大利國防部共同研發(fā)的COSMO-SkyMed高分辨率雷達(dá)衛(wèi)星星座的第二顆衛(wèi)星，該衛(wèi)星星座共有四顆衛(wèi)星，整個(gè)衛(wèi)星星座的發(fā)射任務(wù)將于2008年底前完成。作為全球第一顆分辨率高達(dá)1米的雷達(dá)衛(wèi)星星座，COSMO-SkyMed系統(tǒng)將以全天候全天時(shí)對地觀測的能力、衛(wèi)星星座特有的高重訪周期、1米高分辨率 成像能力。當(dāng)前的星載雷達(dá)系統(tǒng)2.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)80COSMO-Sky

22、Med當(dāng)前的星載雷達(dá)系統(tǒng)2.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)81COSMO-SkyMed當(dāng)前的星載雷達(dá)系統(tǒng)2.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)82COSMO-SkyMed當(dāng)前的星載雷達(dá)系統(tǒng)2.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)83COSMO-SkyMed當(dāng)前的星載雷達(dá)系統(tǒng)2.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)84TerraSAR-XTerraSAR-X 是由德國航空航天局與歐洲航空防務(wù)和航天公司共建的德國衛(wèi)星,星載有源天線能夠獲取高質(zhì)量X 波段雷達(dá)數(shù)據(jù)。最高分辨率為1m。當(dāng)前的星載雷達(dá)系統(tǒng)2.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)85TerraSAR-XTerra

23、SAR-X雷達(dá)遙感傳感器具有下列特性: 高的幾何分辨率（高于1m）和輻射分辨率; 實(shí)現(xiàn)多極化方式遙感(HH、VV或HV極化方式)也可以實(shí)現(xiàn)全極化雷達(dá)遙感; 采用動態(tài)掃描模式, ScanSAR模式、Spotlight模式以及Dual Receive天線模式; 可以實(shí)現(xiàn)與其他頻率波段的綜合使用(例如L 波段和C波段) ; 可以在1個(gè)軌道內(nèi)快速進(jìn)行不同圖像模式和掃描區(qū)域的變化。當(dāng)前的星載雷達(dá)系統(tǒng)2.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)86RADARSAT-2Radarsat-2是由CAS（Canadian Space Agency）和MDA（MacDonald, Dettwiler and As

24、sociates Ltd）聯(lián)合出資開發(fā)的星載合成孔徑雷達(dá)系統(tǒng)，是加拿大繼Radarsat-1之后的新一代商用合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星，于2007年12月14日發(fā)射。 當(dāng)前的星載雷達(dá)系統(tǒng)2.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)87RADARSAT-2當(dāng)前的星載雷達(dá)系統(tǒng)2.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)88RADARSAT-2General characteristicsRADARSAT-2RADARSAT-1Total mass at launch2,200 kg2,750 kgMission life7 years5 yearsSAR antenna dimensions15 m x 1

25、.5 m15 m x 1.5 mSolar arrays (each)3.73 m x 1.8 m87 in x 52 in (2.21 m x 1.32 m)Bus3.7 m x 1.36 m3.55 m x 2.46 mAntenna CharacteristicsRADARSAT-2RADARSAT-1Active AntennaC-Band T/R modulesC-band 5.6 cmCentre Frequency5.405 GHz5.3 GHzBandwidth100 MHz30.30 MHzPolarizationHH, VV, HV, VHHHPolarization Is

26、olation 25 dB 20 dBAperture Length15 m15 mAperture width1.37 m1.5 mMass750 kg679 kgDeployment MechanismExtendable support structure (ESS)Extendable support structure (ESS)RADARSAT-1和RADARSAT-2的比較當(dāng)前的星載雷達(dá)系統(tǒng)2.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)89RADARSAT-2當(dāng)前的星載雷達(dá)系統(tǒng)2.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)90ALOS-PALSAR日本地球觀測衛(wèi)星計(jì)劃主要包括2個(gè)系列

27、：大氣和海洋觀測系列以及陸地觀測系列。先進(jìn)對地觀測衛(wèi)星ALOS是JERS-1與ADEOS的后繼星，采用了先進(jìn)的陸地觀測技術(shù)，能夠獲取全球高分辨率陸地觀測數(shù)據(jù)，主要應(yīng)用目標(biāo)為測繪、區(qū)域環(huán)境觀測、災(zāi)害監(jiān)測、資源調(diào)查等領(lǐng)域。ALOS衛(wèi)星載有三個(gè)傳感器：全色遙感立體測繪儀（PRISM），主要用于數(shù)字高程測繪；先進(jìn)可見光與近紅外輻射計(jì)2（AVNIR2），用于精確陸地觀測；相控陣型L波段合成孔徑雷達(dá)（PALSAR），用于全天時(shí)全天候陸地觀測。當(dāng)前的星載雷達(dá)系統(tǒng)2.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)91ALOS-PALSARPALSAR比JERS-1衛(wèi)星所攜帶的SAR傳感器性能更優(yōu)越。該傳感器具有高分

28、辨率、掃描式合成孔徑雷達(dá)、極化三種觀測模式，使之能獲取比普通SAR更寬的地面幅寬。 模式高分辨率模式掃描式合成孔徑雷達(dá)極化(試驗(yàn)?zāi)Ｊ?中心頻率1270 MHz(L波段)線性調(diào)頻寬度（Chirp Bandwidth）28MHz14MHz14MHz,28MHz14MHz極化方式HH or VVHH+HV or VV+VHHH or VVHH+HV+VH+VV入射角8 to 608 to 6018 to 438 to 30空間分辨率744m1488m100m (多視)2489m幅寬4070km4070km250350km2065km量化長度5位5 位5 位3或5位數(shù)據(jù)傳輸速率240Mbps240Mb

29、ps120Mbps,240Mbps240Mbps當(dāng)前的星載雷達(dá)系統(tǒng)2.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)92 機(jī)載雷達(dá)系統(tǒng)是雷達(dá)遙感發(fā)展的基礎(chǔ)，也是星載雷達(dá)的試驗(yàn)及模擬系統(tǒng)，因此，它在雷達(dá)遙感科學(xué)的發(fā)展中起著重要的作用。 由于20世紀(jì)60年代末至70年代中期機(jī)載SAR的蓬勃發(fā)展，才使Seasat SAR，SIRA，SIRB等成為可能，并進(jìn)而形成90年代星載SAR遙感的高潮。 因此，機(jī)載雷達(dá)遙感的重要性至少體現(xiàn)在兩個(gè)方面：機(jī)載SAR遙感本身具有不可替代的作用；它是發(fā)展星載SAR必不可少的試驗(yàn)平臺。 八、機(jī)載成像雷達(dá)系統(tǒng)2.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)931CASSAR系統(tǒng) 研制

30、工作從1977年正式開始，其發(fā)展過程可分為三個(gè)階段 1) SAR原理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) SAR原理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是個(gè)最基本的雷達(dá)系統(tǒng) 工作頻率為X波段 脈沖重復(fù)頻率為1000Hz 脈沖寬度為1.2m 脈沖峰值功率為1kW 系統(tǒng)安裝在蘇制TY4轟炸機(jī)上 航高60007000m 航速450kmh 測繪帶寬9km 最大作用距離24km 由于沒有采用脈沖壓縮技術(shù)，距離向分辨率為180m。 方位向采用合成孔徑技術(shù)，分辨率為30m。2.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)九、中國機(jī)載雷達(dá)系統(tǒng)9420世紀(jì)70年代后期， 中國科學(xué)院電子學(xué)研究所開始研制機(jī)載合成孔徑雷達(dá)“六五”計(jì)劃期間研制成功單通道、單側(cè)視方向X波段SAR

31、“七五”期間研制成功了多測繪通道、多極化SAR系統(tǒng)“九五”期間研制發(fā)展了我國第一部L波段成像雷達(dá)系統(tǒng)并在此基礎(chǔ)上開展研制我國星載雷達(dá)系統(tǒng)的工作這一成果不僅為我國提供了實(shí)用的雷達(dá)對地觀測技術(shù)也為我國星載SAR的發(fā)展奠定了重要的技術(shù)基礎(chǔ)使我國躋身于國際上為數(shù)不多的幾個(gè)能研制SAR的國家行列之中2.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)九、中國機(jī)載雷達(dá)系統(tǒng)952)單測繪通道SAR系統(tǒng) 1983年研制成功 采用表面聲波器件進(jìn)行脈沖展寬和壓縮3)多測繪通道多極化SAR系統(tǒng) 1987年系統(tǒng)(正式命名為CASSAR)研制成功。 2.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)96工作模式即作用距離或通道2.4

32、 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)97系統(tǒng)的主要特點(diǎn)有：能適應(yīng)多種型號的載機(jī) 既能裝載在噴氣式飛機(jī)上作高空飛行， 又能裝在螺旋槳飛機(jī)上開展中、低空作業(yè)：天線波束俯視角可變；采用多極化成像技術(shù)，獲得HH、HV、VH、VV四種極化圖像；采用多測繪通道成像技術(shù)，總的測繪寬度達(dá)35km；既可以左側(cè)視，又可以右側(cè)視；具有實(shí)時(shí)對地?cái)?shù)據(jù)傳輸功能。2.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)982.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)99 在國家863高技術(shù)計(jì)劃支持下，電子學(xué)研究所研制成功我國第一部L波段雷達(dá)系統(tǒng)。 是我國繼x波段機(jī)載合成孔徑雷達(dá)研制成功之后，為配合星載SAR研究及其運(yùn)行后的使用而自主

33、開發(fā)研制的另一套實(shí)用機(jī)裁成像雷達(dá)系統(tǒng)。 L-SAR系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)如下 獎狀型飛機(jī) 飛行高度：600010000m 飛行速度：550kmh 雷達(dá)工作參數(shù) 工作波段 L波段 極化方式 HH、VV (地面換裝天線) 側(cè)視方向 左、右 (機(jī)上手動選擇)2.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)L-SAR系統(tǒng)1002.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)1012.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)1022.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)1032.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)1042.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)1052.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感

34、系統(tǒng)1062.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)1072.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)1082.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)1092.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)1101112.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)1122.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)1132.4 空間微波遙感系統(tǒng)第二章 微波遙感系統(tǒng)114 1AIRSAR系統(tǒng) 1986年，NASAJPL開始研制一部機(jī)載SAR系統(tǒng) 其目的是用于SAR遙感領(lǐng)域新概念及技術(shù)的發(fā)展研究同時(shí)還是一部實(shí)用系統(tǒng) 這部以CV-990為平臺的系統(tǒng)毀于一場大火 此后，在此基礎(chǔ)上于1988年研制出一部新的以NASA DC-8飛機(jī)為平臺稱作為AIRSAR的系統(tǒng)十、美國機(jī)載雷達(dá)系統(tǒng)2.4 空間微波遙