微波遥感基础第一次大作业
微波大作业
四端口网络研究分析1.四端口网络的基本性质性质1无耗互易四端口网络可以完全匹配，且为一理想定向耦合器。
性质2有理想定向性的无耗互易四端口网络不一定四个端口均匹配，即是说四个端口匹配是定向耦合器的充分条件，而不是必要条件。
性质3有两个端口匹配且相互隔离的无耗互易四端口电路必然为一理想定向耦合器，且其余两个端口亦匹配并相互隔离。
2.理想定向耦合器一个可逆无耗四端口网络，各个端口完全匹配，有一个端口同输入端口完全隔离，输入功率在其余两个端口上分配输出，这种网络称为理想定向耦合器。
如①口为输入端口，其它三个为输出口或隔离口。
由隔离口的端口的不同，其相应的矩阵为]S、[]03S、[]04S。
[02性质1 无耗互易四端口网络可以完全匹配，且为一理想定向耦合器。
（可由互易网络的幺正性证明。
）对于上图中(a)，其散射矩阵为⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=00000000][241423132423141302S S S S S S S S S对于上图中(b)，其散射矩阵为⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=00000000][341434232312141203S S S S S S S S S 对于上图中(c)，其散射矩阵为[]⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=00000000342434132412131204S S S S S S S S S 性质2 有理想定向性的无耗互易四端口网络不一定四个端口均匹配，即是说四个端口匹配是定向耦合器的充分条件，而不是必要条件。
[]⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡ΓT Γ-T T -ΓT Γ=0000j jCjC j j jC jC j S 性质 3 有两个端口匹配且相隔离的无耗互易四端口电路必然为一理想定向耦合器，且其余两个端口亦匹配并相互隔离。
[]⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=00000000342434132412131204S S S S S S S S S3..定向耦合器的技术参数以常用的互易无耗][04S 为例。
(完整word版)第一次习题课答案(word文档良心出品)
第一次习题课#第1讲作业绪论1微波的频率和波长范围分别是多少答：频率范围从300MHz到3000GHz波长从0.1mm到Irn 2微波与其它电磁波相比，有什么特点答：主要特点是：微波波长可同普通电路或元件的尺寸相比拟，即为分米、厘米、毫米量级，其他波段都不具备这个特点。
普通无线电波的波长大于或远大于电路或元件的尺寸，电路或元件内部的波的传播过程（相移过程）可忽略不计，故可用路的方法进行研究。
光波、X射线、射线的波长远小于电路或元件的尺寸，甚至可与分子或原子的尺寸相比拟，难以用电磁的或普通电子学的方法去研究它们。
（有同学仅仅写微波的特点，有同学是把课本上微波特点写下来）正是上述特点，使人们对微波产生极大兴趣，并将它从普通无线电波波段划分出来进行单独研究。
3微波技术、天线、电波传播三者研究的对象分别是什么它们有何区别和联系？答：微波技术：主要研究引导电磁波在微波传输系统中如何进行有效传输，它希望电磁波按一定要求沿传输系统无辐射地传输。
天线：是将微波导行波变成向空间定向辐射的电磁波， 或将空间的电磁波变为微波设备中的导行波。
电波传播：研究电波在空间的传播方式和特点。
微波技术、天线与电波传播是微波领域研究的三个重要 组成部分，它们共同的基础是电磁场理论，但三者研究的对 象和目的有所不同。
（有同学没有写区别和联系） #第2讲作业1.导出如图9.1（ C ）所示的平行导体板传输线的等效电路参 H，且 W b 。
解：令传输线上仅传播沿 z 向的行波，则传输线上的行波电从能量或者功率的角度来求，方程中有未知量为 E ，H所以求得这两个未知量就可以。
由于Wb 的条件，可以忽略不均匀性，视两板间为均匀电量。
假设平行导体板间填充媒质的电参数为，，其中jz，行波电流为I l o e jz。
压为U U o e其中，U U o e jz由于传输线理论和电路理论中传输线单位长度的电场储能 相等，可得:s 为电场和磁场所处的横截面积，这里的S 是标量SE t E t dS2Wb bb注意是'而不是ed ，因为点容与损耗无关。
微波遥感复习
第一章微波遥感基础1、微波遥感的概念及分类微波遥感是利用某种传感器接收地面各种地物反射或散射的微波信号，藉以识别、分析地物，提取所需的信息。
主要分为主动微波遥感和被动微波遥感，被动微波遥感包括微波成像仪和微波探测仪；主动微波遥感包括雷达高度计、雷达散射计和成像雷达。
2、微波遥感的优越性（1）微波能穿透云雾、雨雪，具有全天候、全天时的工作能力，优于可见光和红外波段的探测能力（2）微波对地物有一定的穿透能力，对地物的穿透深度因波长和物质的不同而有很大差异，波长越长，穿透能力越强。
（3）微波能提供不同于可见光和红外遥感所能提供的某些信息，比如微波高度计和合成孔径雷达具有测量距离的能力，可以用于测定大地水准面，还可以利用微波探测海面风场。
（4）雷达可以进行干涉测量3、微波遥感的不足（1）微波传感器的空间分辨率要比可见光和红外传感器低（2）其特殊的成像方式使得数据处理和藉以相对困难些（3）与可见光和红外传感器数据不能在空间位置上一致4、合成孔径雷达（SAR）特性及优势（1）全天候，不受云雾雪的影响，雨的影响有限（2）全天时，主动遥感系统（3）对地表有一定的穿透能力，与土壤含水量有关，依赖于波长（4）对植被有一定的穿透能力，依赖于波长和入射角（5）高分辨率，分辨率与距离无关（6）独特的辐射和集合特性（7）干涉测量能力（8）多极化观测能力5、极化，指得是电磁波的电场振动方向的变化趋势。
极化方式有线极化、椭圆极化、圆极化。
第二章微波遥感系统1、常见的微波遥感传感器在海洋、陆地、大气微波遥感应用中，常用的有效的传感器有五种：散射计、高度计、无线电地下探测器（以上为非成像系统）；微波辐射计、侧视雷达（以上为成像系统）。
2、散射计微波散射计是一种有源微波遥感器，专门用来测量各种地物的散射特性。
它是通过测量地物对微波的散射强度，达到测定地物的后向散射系数的相对值。
散射计按照观测方式可以分为以下四类：侧视观测散射计;前视（后视）观测散射计；斜视观测散射计；笔式光束环形扫描散射计。
遥感第一次作业
一、遥感大事件1、国家国防科技工业局发布《2017中国高分卫星应用国家报告》。
该报告体现了高分卫星应用的最新成果和相应国家整体能力的初步形成，支撑国家治理体系和治理能力现代化的手段上了一个新台阶，是指导国家遥感应用发展的纲领性报告。
报告的发布代表了我国遥感应用从试验应用型向业务服务型战略转型的实质性突破，是我国遥感应用领域的里程碑事件。
2、陆地观测卫星数据全国接收站网全面建成。
在国家发展和改革委员会等部委支持下，经过十多年努力全面建成由北京密云站、新疆喀什站、海南三亚站和北京总部等组成的陆地观测卫星数据全国接收站网，标志着我国陆地观测卫星地面系统技术的跨越发展，是我国陆地观测卫星地面系统建设的重大里程碑。
3、“吉林一号”视频04、05、06星成功发射。
2017年11月21日12时50分“吉林一号”三颗光学遥感视频卫星成功发射，使得“吉林一号”卫星星座的在轨卫星数增加至8颗，星座在同一区域的重访周期提高至1天，服务能力大幅提升，也使得该星座成为国内目前卫星数量最多的商业遥感卫星星座。
4、海南初步建成遥感大数据服务平台。
经多年努力，海南省初步建成海南遥感大数据服务平台，支持海南省在海岸带保护、生态环境、热带农林业、旅游文化四个典型领域开展应用示范，不仅大幅提升政府的精细化管理水平，也为智慧海洋建设提供重要技术支撑，更为进一步推动海南形成完整的遥感信息产业链条和“互联网+”创新发展奠定了坚实的基础。
5、遥感卫星实时数据保障雪龙船顺利穿越冰区，创造遥感成功应用新记录。
在雪龙船船载遥感卫星数据接收处理系统支持下，利用实时接收的海洋二号卫星数据制作海面风场专题产品，以及及时调度高分三号等遥感卫星开展应急观测，为雪龙船快速穿越西风带、穿出冰区发挥了重要作用，为我国第34次南极科考任务按计划顺利开展发挥了至关重要的保障作用。
6、我国自主研制微小型、低功耗激光雷达系统实现业务化应用。
我国首套实用化微小型、低功耗激光雷达系统“AoEagle”2017年研制成功，并全面开展了大量行业应用，标志着我国自主研发的微小型激光雷达系统已完全具备全地形、多平台工作能力，达到国际先进水平。
微波
微波遥感技术第一次作业1、微波传感器与光学或红外相比的优缺点？优点：（1）能够全天候、全天时工作微波具有穿透云层、雾和小雨的能力，而且太阳辐射对辐射测量没有太大的影响。
因此微波辐射测量既可在恶劣的气候条件下，也可以在白天和黑夜发挥作用，具有较强的全天候、全天时的工作能力，这一特性优于可见光和红外波段的探测系统。
（2）对地物有一定的穿透能力微波对地物的穿透深度因波长和物质不同有很大差异，波长越长，穿透能力越强。
同一种土壤湿度越小，穿透越深。
微波对干沙可穿透几十米，对冰层能穿透100m左右，但对潮湿的土壤只能穿透几厘米到几米。
a.微波穿透土壤的深度与土壤湿度、类型及工作频率有关。
b. 微波穿透植物层的深度，取决于植物的含水量，密度，波长和入射角。
如果波长足够长而入射角又接近天底角，则微波可穿透植被区而到达地面。
因此，微波频率的高端（波长较短）只能获得植被层顶部的信息，而微波频率的低端（波长较长），则可以获得植被层底层甚至地表以下的信息。
（3）对某些地物具有特殊的波谱特性比如微波高度计和合成孔径雷达具有测量距离的能力，可用于测定大地水准面；还可以利用微波探测海面风在可见光、红外波段所观测的颜色基本上取决于植被和土壤表层分子的谐振特性，而微波波段范围内观察到的“颜色”则取决于研究对象面或体的几何特性以及体介电特性，这样，将微波、可见光和红外辐射配合运用，就能够研究表面上几何的和体介电的特性以及分子谐振的特性。
另外，微波还可以提供某些附加的特性，这使其在某些应用方面具有独到之处。
例如，根据不同类型冰的介电常数不同可以探测海冰的结构和分类；根据含盐度对水的介电常数的影响可以探测海水的含盐度等等。
（4）具有多极化特性不同的极化特性，表现更加丰富的目标特征信息。
HH 极化方式，VV 极化方式， HV 极化方式，VH 极化方式。
（5）雷达可以进行干涉测量微波遥感的主动方式即雷达遥感不仅可以记录电磁波的振幅信号，还可以记录电磁波的相位信息，通过相位信息可以进行雷达干涉测量。
微波遥感实习报告一
微波遥感实习报告一在本学期，我参加了微波遥感的实习课程，通过这次实习，我对微波遥感这一领域有了更深入的理解和认识。
微波遥感是一种利用微波频段的电磁波进行对地观测的技术手段。
与传统的光学遥感相比，微波遥感具有独特的优势。
它能够穿透云层、雾霭和一些植被，在恶劣天气条件下依然能够获取地表信息。
这使得微波遥感在气象监测、海洋观测、灾害预警等领域发挥着重要作用。
在实习的初期，我们首先学习了微波遥感的基本原理。
微波遥感的基础是电磁波与地表物体的相互作用。
不同的地表物体对微波的反射、散射和吸收特性各不相同，通过接收和分析这些电磁波信号，我们可以推断出地表物体的物理特性和几何形状。
为了更好地理解这些原理，我们进行了一系列的理论课程学习和案例分析。
接下来，我们接触到了微波遥感数据的获取和处理。
实习中，我们使用了一些常见的微波遥感卫星数据，如 Sentinel-1 等。
获取数据只是第一步，更重要的是对数据进行处理和分析。
这包括数据的预处理，如辐射定标、几何校正等，以及后续的专业处理，如干涉处理、极化分析等。
在这个过程中，我们使用了专业的遥感软件，如 ENVI、SARscape 等。
这些软件功能强大，但也需要我们花费一定的时间去熟悉和掌握其操作流程。
在处理数据的过程中，我深刻体会到了细节的重要性。
一个参数的设置错误或者一个步骤的遗漏，都可能导致最终结果的不准确。
例如，在进行辐射定标时，如果没有正确选择传感器的类型和波段，就无法得到准确的辐射亮度值，从而影响后续的分析和应用。
除了数据处理，我们还进行了实地的观测和测量。
在老师的带领下，我们来到了校园周边的一片区域，使用便携式微波辐射计进行了实地数据采集。
通过实地观测，我们更加直观地了解了微波在不同地表物体上的反射和散射情况，也让我们认识到了理论知识与实际应用之间的差距。
在实地观测中，我们还遇到了一些意想不到的问题，比如仪器的校准误差、环境干扰等。
但正是这些问题，让我们学会了如何在实际操作中解决问题，提高了我们的应变能力。
华北理工微波遥感课件第1章 微波遥感基础
一、微波遥感的特点
1. 基本概念 微波遥感是利用工作在微波范围内的微波遥感器
对远距离目标物进行非接触性的探测、成像，并对所 获得的数据或图像进行测量、分析ห้องสมุดไป่ตู้判读的技术。
一、微波遥感的特点
1. 基本概念 以合成孔径雷达(SAR)为代表的微波遥感器取得的雷
达图像，具有与摄影像片相媲美的空间分辨率和独特的物 理特性，有很大的应用潜力，是20世纪90年代以来研究和 应用的热点。
一、微波遥感的特点
2. 微波遥感的优越性
（1）微波能穿透云雾、 雨雪，具有全天候、全 天时工作能力
冰云对微波 几乎无影响
一、微波遥感的特点
2. 微波遥感的优越性
波长大于3cm， 大雨倾盆地区对微 波传输影响很小
一、微波遥感的特点
雨的衰减系数 与频率的关系
一、微波遥感的特点
2. 微波遥感的优越性
二、微波遥感发展历程
（6）1953年7月，依利诺斯大学用机载X波段雷达对地面 和海面的反射信号进行了研究，第一次证明了合成孔径 雷达原理，并获取了第一张合成孔径雷达图像。 （7）1956～1957年，美国密执安大学研制成功第一部采 用光学处理的合成孔径雷达，并于1957年8月进行了飞行 试验，得到的数据胶片，经地面光学透镜组处理，获得 了高分辨率的聚焦型合成孔径雷达图像。
平时成绩=考勤（15%）+课堂作业 （15%）
总成绩=平时成绩+期末成绩（70%）
第一章 微波遥感基础
一、微波遥感的特点 二、微波遥感发展历程 三、微波与物质相互作用 四、无线电谱与微波谱
一、微波遥感的特点
1. 基本概念 微波是电磁波的一种形 式，把微波与可见光、红 外线、紫外线、X射线、 γ射线以及无线电波按波 长大小顺序排列，构成电 磁波谱。
微波遥感基础
2）电磁波基本特征
1） 不需要传播介质 2） 横 波 3） 波动性 4） 粒子性 5） 叠加原理 6） 相干性和非相干性 7） 衍射和偏振（遥感器的几何图象分辨率，波长越 长，偏振现象越显著，偏振摄影和雷达成像） 8）多谱勒效应（合成孔径侧视雷达）
波粒二象性 粒子性: 反射,折射,吸收,透射 波动性: 干涉,衍射,偏振(极化)
H 垂直极化
Z
（4）微波的多普勒效应
电磁波因辐射源（或者观察者）相对于传播介质的运 动，而使观察者接受到的频率发生变化，这种现象称 为多普勒效应。 类似声波的多普勒效应。 （合成孔径雷达的工作原理）
多普勒效应不仅仅适用于声波,它也适用于所有类型的波， 包括电磁波。科学家爱德文· 哈勃（Edwin Hubble）使用 多普勒效应得出宇宙正在膨胀的结论。他发现远离银河系 的天体发射的光线频率变低,即移向光谱的红端，称为红移， 天体离开银河系的速度越快红移越大，这说明这些天体在 远离银河系。反之，如果天体正移向银河系，则光线会发 生蓝移。
电场和磁场互相垂直，且都位于与传播方向垂 直的平面上，该平面所有点上电场或磁场的相 位都是相同的（等相位面）。 波面是一系列相互平行的平面的波。在离点波 源较远处，沿波的传播方向取一局部范围来看， 在这范围内的波面都是平行的，这样的波可近 似看成平面波。如射到地面的太阳光波可看成 平面波。
平面波与球面波
示器的工作原理， 混合像元的分 解）
（2）相干与非相干性
Coherent/incoherent
由两个(或两个以上)频率、振 动方向相同，相位相同或相位 差恒定的电磁波在空间叠加时， 合成波振幅为各个波的振幅的 矢量和。因此，会出现交叠区 某些地方振动加强，某些地方 振动减弱或完全抵消的现象。 这种现象称为干涉。产生干涉 现象的电磁波称为相干波。电 波天线正是利用电磁波的相干 性制成的。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
微波遥感基础大作业学院：电子工程学院一. 微波传感器与光学或红外相比的优缺点？答：优点:（1）能够全天候、全天时工作微波具有穿透云层、雾和小雨的能力，而且太阳辐射对辐射测量没有太大的影响。
因此微波辐射测量既可在恶劣的气候条件下，也可以在白天和黑夜发挥作用，具有较强的全天候、全天时的工作能力，这一特性优于可见光和红外波段的探测系统。
（2）对地物有一定的穿透能力微波对地物的穿透深度因波长和物质不同有很大差异，波长越长，穿透能力越强。
同一种土壤湿度越小，穿透越深。
微波对干沙可穿透几十米，对冰层能穿透100m左右，但对潮湿的土壤只能穿透几厘米到几米。
a.微波穿透土壤的深度与土壤湿度、类型及工作频率有关。
b. 微波穿透植物层的深度，取决于植物的含水量，密度，波长和入射角。
如果波长足够长而入射角又接近天底角，则微波可穿透植被区而到达地面。
因此，微波频率的高端（波长较短）只能获得植被层顶部的信息，而微波频率的低端（波长较长），则可以获得植被层底层甚至地表以下的信息。
（3）对某些地物具有特殊的波谱特性比如微波高度计和合成孔径雷达具有测量距离的能力，可用于测定大地水准面；还可以利用微波探测海面风在可见光、红外波段所观测的颜色基本上取决于植被和土壤表层分子的谐振特性，而微波波段范围内观察到的“颜色”则取决于研究对象面或体的几何特性以及体介电特性，这样，将微波、可见光和红外辐射配合运用，就能够研究表面上几何的和体介电的特性以及分子谐振的特性。
另外，微波还可以提供某些附加的特性，这使其在某些应用方面具有独到之处。
例如，根据不同类型冰的介电常数不同可以探测海冰的结构和分类；根据含盐度对水的介电常数的影响可以探测海水的含盐度等等。
（4）具有多极化特性不同的极化特性，表现更加丰富的目标特征信息。
HH 极化方式，VV 极化方式， HV 极化方式，VH 极化方式。
（5）雷达可以进行干涉测量微波遥感的主动方式即雷达遥感不仅可以记录电磁波的振幅信号，还可以记录电磁波的相位信息，通过相位信息可以进行雷达干涉测量。
例如：可以实现地形主动干涉测量，微波遥感的主动方式可进行干涉测量对地形变化进行监测，实现InSAR地形测量缺点：（1）SAR一般是侧视成像，侧视SAR图像具有阴影、迎坡缩短、顶底倒置等几何失真。
（2）光学成像通常是一次成像，而SAR是多次扫描后的叠加成像，成像的效果与雷达的一些实际状态有关。
（3）相干斑现象严重，解译困难。
（4）微波传感器的空间分辨率要比可见光和红外传感器低。
（5）其特殊的成像方式使得数据处理和解译相对困难些。
（6）与可见光和红外传感器数据不能在空间位置上一致。
二.同光学与红外相比微波遥感的意义和应用？答：意义：（1）可以进行全天时、全天候的对地观测；具有一定的穿透能力，因此微波信号可以穿透云层，便于从空间进行对地面目标的探测，可以获得地下或水下浅层目标的信息。
（2）电磁波穿透目标媒质表面并在其中传播的能力随频率的升高而降低，在微波频率的低端，电磁波可以穿透表面，具有进行次表层观测能力，在干燥的沙漠地区，L 波段的雷达可以获得穿透几米的地下信息，而可见光和红外则只能获得目标的表层信息。
（3）有源微波遥感对阳光辐射的依赖性弱，具有全天时工作的能力。
由于频率较低化接收、相干接收和幅相，能够进行极矢量接收。
（4）微波波段的频率远低于可见光和红外波段，对于发射、接收和处理系统的响应速度的要求要比可见光和红外波段低得多，所以能够实现更高的系统性能；在微波波段，发射和接收天线容易实现单一极化方向，所以极化信息在微波遥感中得到很好的应用。
而多数的光学遥感器，必须在探测前进行特殊的处理，才能产生偏振信号；电磁波的特征参数包括幅度、相位、频率和极化信息。
（5）微波、毫米波遥感对气体成分有敏感的谱线，便于进行对这些气体成分探测，进而通过对某些气体成分异常分布的测量进行地震预报、资源探测等。
气体分子转动产生的电磁能量发射主要分布在微波、毫米波波段，这种发射形成表征体组分的谱线；由于微波接收机可以同时获得较高的频率分辨率，能够比较准确地跟踪和鉴别不同成分的谱线，是目前主要的遥感手段。
应用：（1）在海洋、大气、冰雪研究方面应用广泛。
（2）地理测绘和农业与土壤应用方面。
（3）可以实现通过信号编码调制技术，获得更高的信噪比；可以进行深层次的信号处理，便于提取更多的信息，提高系统的性能。
（4）在微波波段可以通过极化接收获得极化信息；可以通过相干接收获得相位信息。
上述特点是可见光和红外遥感所难以提供的。
（5）大气降雨、大气可降水量、云中液态水含量，海面风场、台风、海冰的监测，陆地土壤湿度、积雪、干旱洪涝灾害、陆地水文、植被与农作物生长监测等都有重要的应用。
同时，还可在土地利用、地质资源与探矿、地下目标探测、大地河口与海岸监测、城市发展管理、海流与海面污染、海面舰船或地面目标的识别等民用和国防技术中有十分重要的关键性的应用。
三、从参考文献或参考书目中，了解现有星载微波遥感的各种工作模式、应用范畴以及趋势？答：工作方式：星载微波遥感器一般分为两类,一是有源微波遥感器,二是无源微波遥感器。
有源微波遥感器：凡是由微波遥感器发出探测用的微波照射在被测目标物体, 与被测目标物体相互作用,发生反射、散射或穿透一定深度,然后接收被测物体散射(或反射)回来的微波信号,通过检测、分析回波信号确定物体的各种特性。
这类微波遥感器称为有源微波遥感器,或称主动式微波遥感器。
星载SAR、高度计、散射计是目前三类有源微波遥感器。
无源微波遥感器：又称被动式微波遥感器。
遥感器本身不发射电磁波,只接收被测目标背景辐射的微波能量来探测目标物体特性。
微波辐射计属无源微波遥感器。
星载SAR：应用：海洋应用、地理测绘等发展趋势：1978年6月发射的“Seasat一A”的SAR,是第一个从空间对地球进行成像探测的雷达系统,拍摄了地球表面1亿多平方公里的陆地、海洋图像,显示了微波遥感的潜在价值,打开了从空间监视我们星球的遥感频谱新领域。
90年代初,星载SAR进入应用阶段,开始了永久性沿轨道运行的SAR的新时代，1991年标志着SAR永久在空间的开端,相继发射了Almaz 一1、RS一E1、JERS一、RADARSAT等。
未来SAR的发展趋势为: 频段扩展,几个频段组合使用,多种极化,具有不同分辨率(3om一2 50m),不同幅宽(30km一500km ),可在 15~ 500范围内选择入射角及其可调,多种成像模式。
计划在本世纪末上天的EOS一SAR选用3个频段(L,C,X),多种极化成像(L:正交极化;C:双极化) ,电子束控制,将获取多种入射角度和扫描SARX数据。
它具有3种成像模式:局部高分辨模式(分辨率: 20m一30m,幅宽:30km一50km);区域测绘模式(分辨率50m一100m ,幅宽10 0km ~ 200km)和全球测绘模式(分辨率:250m,幅宽:360km)。
这将代表下世纪初星载SAR 的技术发展趋势。
星载高度计(Altimeter)：应用：海洋、地质探测、军事跟踪发展趋势：高度计实质上是一个短脉冲高分辨雷达,通过精密测量发射脉冲的往返时间,获取飞行器轨道各点到地面的垂直距离,并能沿星下点轨迹测量有效波高度,从而提供了沿星下点轨迹来测量海面形状的方法。
高度测量数据已被广泛用于大地测量学、深海测量学、中尺度海洋学、潮汐、海冰地形学、海风海浪等的研究。
世界上第一种星载高度计Skylab 的S一193高度计是1973年发射的,此属概念性演示第二种星载高度计是1975 年4月发射的GEOS一C卫星上的高度计,是第一个应用型专用高度计。
第三种就是1978年6月发射的 Seasat一A卫星高度计,是海洋卫星专用设备之一,也是第一个试图从轨道上获得10cm精度的高度计,其主要任务是测量海面平均高度、有效波高和风速。
星载高度计的技术发展为:测高精度越来越高,由Seasat一A的10em精度, 提高到TOPEx/P oseidon的24em的精度。
采用脉冲压缩技术,自Skylab之后,各系统都使用了脉冲压缩技术,压缩比从80提高到32768降低峰值功率,前几个系统采用的都是2kw的栅控行波管,工作寿命1一3年,TOPEx使用了长寿命、低功率(20w)的行波管。
峰值功率的降低是通过把非压缩脉冲的宽度增加到了102.4 以及改善低噪声前置放大器的噪声系数来实现的,且Poseidon 采用了固体放大器,功率更小,只有4w。
双频工作以提供电离层修正,在TOPEX设计中,增加了5.3G Hz第二信道。
全去斜率处理技术的采用,用接收的海面回波信号代替发射脉冲信号与本振信号混频,经混频处理后,将海面上分离的距离转换为分离的频率, 即将时域测量转换到频域测量,测量频率比测量时间来得容易。
这种技术的优点要求把处理回波信号的带宽压缩(把Chrip脉冲的320MHz带宽压缩到1.25MHz带宽),便于全数字信号处理,能实现频域的高精度跟踪。
星载微波散射计(Seatterometer)应用：气象、地理、海洋发展趋势：微波散射计是专门用来测量分布目标后向散射系数和点目标雷达横截面σ的有源微波遥感器,实质上是一种定量测量目标背景后向散射回波功率的雷达。
散射计是海洋测量的重要工具,根据回波功率与风速风向的关系,可进行洋面矢量风的测量,具有其他遥感器不可替代的作用。
由于散射计不用于成像, 因而对空间分辨率要求不一。
Seasat一A散射计(SASS)采用扇行波束,4副天线,前后两个方位角同时观测, 多普勒单元分辨,固定多普勒频率滤波器组滤波技术,获取星下点两侧750km幅宽的海面风速风向。
测风速精度士2cm/s。
RS一1散射计增加了一个中间扇形波束,以E消除风向模糊。
同时采用距离单元分辨测量技术,以获取散射回波频率。
在Adeos一I装载的散射计(NSCAT),6副扇形波束天线,3个方位角同时观测星上首次采用了先进的数字滤波器代替了固定频率多普勒滤波器,将分辨单元由50m 提高到25km ,将测风速范围从3m/s一25m/s提高到3m/s一30m/s。
上述星载散射计都采用了扇形波束天线固定入射角工作方式。
缺点：一是幅宽不能连续覆盖,星下点两旁有一定的间隙。
二是天线尺寸长, 发射时需折叠,轨道上需展开。
三是由于地球自转,同一时间前后天线波束不能完全覆盖,且天线在地面的投影经纬度不一致,导致星上处理很复杂。
为克服上述不足,美国人More提出了点波束圆锥扫描体制。
微波辐射计其技术正向多频、多极化、多视角、亚毫米波方向发展。
空间分辨率和频率分辨率不断提高,增强了辐射计的数据收集能力。
多频、多波束、多极化高性能扫描天线技术将是发展无源微波遥感的关键,而研制工作在毫米波和亚毫米波段的辐射计的准光学器件,是发展无源微波遥感向电子学提出的挑战。