摘要:
Die Erfindung betrifft ein Synthetik-Apertur-Radarverfahren zur Fernerkundung der Erdoberfläche über ein Einzel-Apertur-Radarsystem auf einer Plattform (SA), die sich in eine Azimut-Richtung (x) über der Erdoberfläche bewegt, wobei das Einzel-Apertur-Radarsystem eine kombinierte Sende- und Empfangseinrichtung umfasst, welche im Sendebetrieb eine Sendeeinrichtung (Tx) und im Empfangsbetrieb eine Empfangseinrichtung (Rx) darstellt. Durch die Sendeeinrichtung (Tx) wird zu aufeinander folgenden Sendezeitpunkten jeweils von einem Sendeort mit einer einzelnen relativen Sendeposition in Azimut-Richtung (x) in Bezug zur Plattform (SA) ein Radarpuls (P1, P2, ..., P5) ausgesendet, wobei die Zeitintervalle zwischen aufeinander folgenden Sendezeitpunkten zumindest manchmal variieren. Die Radarechos der an der Erdoberfläche reflektierten Radarpulse (P1, P2, ..., P5) werden durch die Empfangseinrichtung (Rx) für jeweilige Empfangszeitpunkte an einem Empfangsort mit einer einzelnen relativen Empfangsposition in Azimut-Richtung in Bezug zur Plattform (SA) gleichzeitig über mehrere Empfangskeulen mit unterschiedlichen Elevationswinkeln empfangen, wodurch Abtastungen erhalten werden, wobei eine jeweilige Abtastung einer Azimut-Position in der Azimut-Richtung (x) und einer RangePosition in einer Range-Richtung (y) zugeordnet ist, wobei die Range-Richtung (y) entlang der Erdoberfläche senkrecht zur Azimut-Richtung (x) verläuft. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die relativen Sendepositionen und/oder relativen Empfangspositionen in der Azimut-Richtung (x) variiert werden, so dass die relativen Sendepositionen in der Azimut-Richtung (x) für unterschiedliche Radarpulse (P1, P2, ..., P5) zumindest teilweise verschieden sind und/oder die relativen Empfangspositionen in der Azimut-Richtung (x) für unterschiedliche Empfangszeitpunkte zumindest teilweise verschieden sind.
摘要:
Die Erfindung betrifft ein Synthetik-Apertur-Radarverfahren zur Fernerkundung der Erdoberfläche mit einem oder mehreren Sendern (Tx) und Empfängern auf unterschiedlichen Plattformen. Ein jeweiliger Sender (Tx) und ein jeweiliger Empfänger (Rxl, Rx2, Rx3) sowie eine Signalverarbeitungsplattform (SP) oberhalb der Erdoberfläche führen dabei die folgenden Schritte a) bis c) durch. In Schritt a) erzeugt der jeweilige Sender (Tx) Signale (SI) in einem Basisfrequenzband (BB) und führt eine erste Frequenzkonvertierung (CON1) dieser Signale (SI) in ein erstes Frequenzband (FB1) mittels Oszillatorsignalen eines Oszillators (OST) des jeweiligen Senders (Tx) durch, wobei die konvertierten Signale als die Radarsignale (RS) ausgesendet werden. In einem Schritt b) empfängt der jeweilige Empfänger (Rx1, Rx2, Rx3) die Radarechos (RE) der Radarsignale (RS) des jeweiligen Senders (Tx) und führt eine phasenerhaltende Modulation (MOD) mittels der empfangenen Radarechos (RE) oder mittels prozessierter Radarechos (RE') durch und sendet die hieraus erhaltenen modulierten Signale (MS) zu der Signalverarbeitungsplattform (SP). In einem Schritt c) demoduliert die Signalverarbeitungsplattform (SP) die empfangenen modulierten Signale (MS) und führt eine vierte Frequenzkonvertierung (CON4) der demodulierten Signale (DS) in das Basisfrequenzband (BB) mittels Oszillatorsignalen des Oszillators (OST) des jeweiligen Senders (Tx) durch, wodurch SAR-Rohdaten (RD) erhalten werden, aus denen die Signalverarbeitungsplattform (SP) digitale Daten generiert und abspeichert.
摘要:
Es wird ein Verfahren zur Korrektur der Zeit- und Phasenreferenzen von nicht-synchronen SAR-Daten vorgeschlagen, wobei die nicht-synchronen SAR-Daten als Bild oder Bilder durch ein bistatisches oder ein multistatisches Radarsystem erfasst und bereitgestellt sind. In diesem Verfahren wird, basierend auf einer, insbesondere ausschließlichen, Auswertung von Informationen der SAR-Daten ein innerhalb der SAR-Daten vorliegender Residual-Taktphasenfehler geschätzt und korrigiert. Die nachfolgenden Schritte werden ein- oder mehrmals iterativ durchgeführt: a) Korrektur der Zeitreferenz und der Phasenreferenz (S11; S21) der empfangenen SAR-Daten durch die Verarbeitung des geschätzten Residual-Taktphasenfehlers zur Korrektur des geschätzten oder in einem vorhergehenden Iterationsschritt ermittelten Taktphasenfehlers, wodurch eine neue Zeitreferenz erhalten wird; b) Erzeugung eines SAR-Bilds (S12; S22) durch die Verarbeitung der neuen Zeitreferenz, wobei eine Rekonstruktion der durch das Radar-System erfassten geometrischen Daten erfolgt; c) Schätzung des Residual-Taktphasenfehlers (S13; S23, S24, S25) des in Schritt b) erzeugten SAR-Bilds.
摘要:
Bei dem Verfahren wird ein Erdbeobachtungsbild einer Region mittels eines Radars mit synthetischer Apertur (SAR) und einer phasengesteuerten, aus Einzelantennen zusammengesetzten Gruppenantenne mit einem durch einen Steuerwinkel erzielbaren azimutalen Schwenkwinkelbereich erstellt. Jede Einzelantenne weist einen die Einzelantennenverstärkung in Abhängigkeit vom Raumwinkel beschreibenden Elementfaktor und die Gruppenantenne einen Arrayfaktor auf, der die sich aus der Anordnung und Anzahl der Einzelantennen ergebende Gruppenantennenverstärkung in Abhängigkeit vom Raumwinkel beschreibt, wobei die Gruppenantennenverstärkung mehrere Hauptmaxima aufweist, die im Wesentlichen gleich groß sind und die jedoch im Hinblick auf die Gesamtverstärkung, die sich aus dem Elementfaktor und der Gruppenantennenverstärkung ergibt, zu größer werdenden Steuerwinkeln hin abgeschwächt sind, wobei bei dem Verfahren das Erdbeobachtungsbild anhand einer Multi-Look-Verarbeitung erstellt wird, die zusammengesetzt ist aus mehreren durch Beleuchten über jeweils unterschiedliche Blickwinkelbereiche hinweg erstellte Teilaufnahmen der Region, wobei die Teilaufnahmen jeweils aus der Gesamtaufnahme herausgefiltert werden, wobei Anteile der synthetischen Apertur, die bei bestimmten Blickwinkeln ein Signal-zu-Rausch-Verhältnis aufweisen, das kleiner ist als ein vorgebbarer, nutzbar gemacht werden durch eine Signal-zu-Rausch-abhängige Aufsummierung der einzelnen Looks, wobei die Aufsummierung entweder ortsunabhängig oder ortsabhängig durchgeführt wird.
摘要:
Die Erfindung betrifft ein Synthetik-Apertur-Radarverfahren zur Fernerkundung der Erdoberfläche (GR) über eine Radareinrichtung (1) auf zumindest einem Flugobjekt, das sich in eine Azimut-Richtung (x) über der Erdoberfläche (GR) bewegt, wobei die Radareinrichtung (1) im Sendebetrieb Radarpulse (RP1, RP2) aussendet und im Empfangsbetrieb die an der Erdoberfläche (GR) reflektierten Radarechos dieser Radarpulse (RP1, RP2) empfängt. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden im Sendebetrieb zu aufeinander folgenden Sendezeitpunkten abwechselnd erste und zweite Radarpulse (RP1, RP2) ausgesendet, wobei ein jeweiliger erster Radarpuls (RP1) eine erste Sende-Polarisation (H) aufweist und mit einem Strahlungsdiagramm ausgesendet wird, das einen kleineren Streifen auf der Erdoberfläche (GR) in Range-Richtung (y) als das Strahlungsdiagramm eines jeweiligen zweiten Radarpulses abdeckt, der eine zweite Sende-Polarisation (V) aufweist, welche unterschiedlich zur ersten Sende-Polarisation (H) ist. Die Radarechos der ersten und zweiten Radarpulse (RP1, RP2) werden im Empfangsbetrieb in zwei Empfangs-Polarisationen empfangen, wodurch ein erster bis vierter Polarisationskanal (P1, P2, P3, P4) gebildet werden. Die empfangenen Radarechos werden digitalisiert und mittels digitaler Strahlformung werden aus den empfangenen Radarechos mehrere SAR-Rohdatensätze (DS1, DS2, DS3, DS4) derart ermittelt, dass hierdurch Daten für verschiedene polarimetrische Betriebsmodi erhalten werden.
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Bei dem Verfahren wird ein Erdbeobachtungsbild einer Region mittels eines Radars mit synthetischer Apertur (SAR) und einer phasengesteuerten, aus Einzelantennen zusammengesetzten Gruppenantenne mit einem durch einen Steuerwinkel erzielbaren azimutalen Schwenkwinkelbereich erstellt. Jede Einzelantenne weist einen die Einzelantennenverstärkung in Abhängigkeit vom Raumwinkel beschreibenden Elementfaktor und die Gruppenantenne einen Arrayfaktor auf, der die sich aus der Anordnung und Anzahl der Einzelantennen ergebende Gruppenantennenverstärkung in Abhängigkeit vom Raumwinkel beschreibt, wobei die Gruppenantennenverstärkung mehrere Hauptmaxima aufweist, die im Wesentlichen gleich groß sind und die jedoch im Hinblick auf die Gesamtverstärkung, die sich aus dem Elementfaktor und der Gruppenantennenverstärkung ergibt, zu größer werdenden Steuerwinkeln hin abgeschwächt sind, wobei bei dem Verfahren das Erdbeobachtungsbild anhand einer Multi-Look-Verarbeitung erstellt wird, die zusammengesetzt ist aus mehreren durch Beleuchten über jeweils unterschiedliche Blickwinkelbereiche hinweg erstellte Teilaufnahmen der Region, wobei die Teilaufnahmen jeweils aus der Gesamtaufnahme herausgefiltert werden, wobei Anteile der synthetischen Apertur, die bei bestimmten Blickwinkeln ein Signal-zu-Rausch-Verhältnis aufweisen, das kleiner ist als ein vorgebbarer, nutzbar gemacht werden durch eine Signal-zu-Rausch-abhängige Aufsummierung der einzelnen Looks, wobei die Aufsummierung entweder ortsunabhängig oder ortsabhängig durchgeführt wird.