星载机载SAR发展 下载本文

卫星和航天飞机2D-SAR

1978年,美国成功地发射了SEASAT-A卫星,采用L波段、水平极化方式。二维分辨率为25m*25m,它只工作了99天就失灵了。但从此开创了星载合成孔径雷达应用技术研究的历史。

八十年代,美国又成功地研制了一系列多频、多极化、多入射角机载SAR。其它一些国家也先后开展了机载SAR技术的研究。

美国于1981年11月和1984年10月分别发射了“航天飞机成像雷达”之一SIR-1和之二SIR-2,

美国、意大利和德国于1994年共同研制发射了SIR-C/X-SAR; 前苏联也于1991年3月发射了Almaz-1星载SAR;1996年,发射了ALMAZ-1B卫星;

欧空局于1991年7月发射了ERS-1;1994年发射了ERS-2;( 如下图)

日本于1992年2月发射了JERS-1;

加拿大于1995年初发射了星载合成孔径雷达Radarsat。它具有7种模式、25种波束,不同入射角,因而具有多种分辨率、不同幅宽和多种信息特征。适用于全球环境和土地利用、自然资源监测等。(如下

图)

“在1991~1995年期间,欧洲发射了两颗卫星SAR,日本、俄罗斯和加拿大各发射了一颗,美国的航天飞机上有3个不同波段的SAR。”张直中,机载和星载合成孔径雷达导论,电子工业出版社,2005.11

2002年3月1日(欧洲中部时间),欧空局发射envisat。共有五种工作模式,其中三种高分辨率模式,分别是Image模式(30m)、 Alternating

polarisation模式(30m)、Wide swatch模式(150m)供国际地面站接收。低分辨率的是两种:Global Monitoring模式(1000m)和Wave模式(10m)仅供欧空局的地面站接收(如下图)。

2007年6月15日德国成功发射了TerraSAR-X卫星,即将提供高达1m分辨率的多模式、多极化的星载SAR数据,其设计寿命为5年。 TerraSAR-X有几个很显著的特点:分辨率高,多极化方式,卫星重访周期较短(11天)。此外,TerraSAR-X有三种成像模式,分别为聚束 式、条带式和ScanSAR模式,每种模式对应不同的带宽和分辨率。陈艳玲,黄珹,冯天厚,TerraSAR-X卫星及其在地球科学中的应用,中国科学院 上海天文台年刊,2007年,总第28期(No.28 2007)

机载SAR

AN/APY-6,SAR/MTI:美国海军1999年研制成APY-6,工作在X波段。它对地面动目标检测(MTI)的优良效果主要源于4端杂波结构。雷达在1999年第一次试飞,实时数据可在飞机上分析,也可传至地面或军舰。

AER-Ⅱ:德国研制的几招试验雷达AER-Ⅱ工作在X波段。多通道SAR系统,应用了沿航线和垂直于航线的多副天线。1997年夏季试飞。

多频多端口多极化SAR(MFMAPOLSAR)对森林里的动目标监测。

DERA‘ESR':ESR系统是英国DERA新研制的机载SAR。在1997年4季度进行了试飞。作用距离达100km

,距离分辨率为0.3m。系统具有先进的运动补偿系统,用2个惯导设备,一个在飞机中,另一个紧贴主天线。

DO-SAR:瑞士研制的机载双天线干涉仪测高SAR,有C(3D成像)、X、Ka(2D成像)三个波段。天线增益不高,为了获得清晰图像,只能进行低中空飞行,成像距离不能太远。第一次试飞是在1994年5月瑞士西北部。

德国高频物理研究所研制了机载35GHz和94GHz双频毫米波雷达,35GHz和94GHz均为大气窗口。

美国NASA/JPL设计了AURSAR/TOPSAR,三个波段:C、L、P。