合成孔径雷达

图10-2显示了在500km刈幅的宽扫描工作方式（ SCANSAR Wide Mode ）下， RADARSAT 星上合成孔径雷达（ SAR）在一天内的地面扫描覆盖。
图10-3显示了RADARSAT星上合成孔径雷达（ SAR）1998年9月29日监 测到的溢油在海表面分布图像。
图10-4显示了的描述合成孔径雷达 SAR（Synthetic Aperture Radar ）观测陆地和 海洋的几何。
§10.1 合成孔径雷达简介（Introduction to
Synthetic Aperture Radar ）
§10.1.1 加 拿 大 的 雷 达 卫 星 和 星 载 合 成 孔 径 雷 达 （Canada's RADARSAT & Onboard SAR）
§10.1.2 合 成 孔 径 雷 达 的 分 辨 率 （ Resolution of Synthetic Aperture Radar ）
? ψ： 雷达波束与卫星飞行方向之间的夹角，即方位角（ azimuth angle of radar beam from satellite moving direction ）
? δψ ：方位角分辨率（ azimuth angle resolution ）
? Ω：被散射的雷达信号的多普勒频率（单位是 Hz）（Doppler frequency of scattered radar signal ）
（azimuth resolution on the surface generated by Doppler effect
）
? r： 从卫星到探测点的距离（单位是 m）（range from satellite to the detected area ）
? c ： 电磁波的速度即光速（单位是 m﹒s-1）（velocity of light ）
? 图10-1显示了加拿大的雷达卫星 RADARSAT 携带的合成孔径雷达（ SAR）对地 面扫描的几种方式。 RADARSAT 携带有C波段5.3 GHz水平极化的合成孔径雷达 SAR。
? 标准工作方式（ Standard Mode ）,宽视场工作方式（ Wide Mode ）,精细分辨率 工作方式（ Fine Resolution Mode ）,狭窄扫描工作方式（ SCANSAR Narrow Mode ）,宽扫描工作方式（ SCANSAR Wide Mode ）,扩展的高入射角工作方式 （Extended High Mode ）,扩展的低入射角工作方式（ Extended Low Mode ）
? 加拿大的雷达卫星（ RADARSAT ）采用圆形、太阳同步轨道，经过“降 轨点”（descending node ）的当地时间是 18:00 左右，卫星飞行高度 （altitude ）是798 km ，轨道平面的倾角（ inclination ）是98.6°，轨道 周期（orbit period ）是100.7 minutes ，每天运行 14又 7/24 个轨道周期， 循环周期（ recurrent period ）是24 days ，子循环周期（ sub-cycles ） 是7 days 和3 days ，全球覆盖（ global coverage ）的再访问时间 （revisit time ）是4或5 days ，北美洲覆盖的再访问时间（ revisit time ） 是3 days 。
? 由于合成孔径雷达（SAR）工作在微波波段，即使在 黑夜也能正常工作，它发射的微波还可以穿透云层， 因而不受恶劣天气的影响。这种全天候、全天时和高 分辨率的海洋观测优势是可见光和红外传感器及其它 微波传感器所没有的。
§10.1.1 加拿大的雷达卫星和星载合成孔径雷达 （Canada 's RADARSAT & Onboard SAR ）
? 当合成孔径雷达对地球表面扫描的时候，雷达波束（ radar beam ）达到 地面，经反射（ reflection ）和后向散射（ backscatter ）返回的电磁波 被雷达接收。接收后的信号经过数字化处理变成数字资料（ digital data ），这些数字资料包含着被探测点的斜率（ slope ）和粗糙度 （roughness ）信息。每个探测点的数据代表一个像素（ pixel=picture element ），许多像素合成一个二维图像（ image ）。
与合成孔径雷达观测陆地和海洋的几何学有关的变量
? δy ：由雷达脉冲宽度确定的海面的距离分辨率（单位是 m）（range resolution on the surface determined by pulse width ）
? δx ：由多普勒效应产生的方位分辨率（ azimuth resolution ）（单位是 m）
第十章 合成孔径雷达 （Synthetic-Aperture Radar ）
§10.1 合成孔径雷达简介（ Introduction to Synthetic Aperture Radar ） §10.2 合成孔径雷达的原理（ Principle of Synthetic-Aperture Radar ） §10.3 合成孔径雷达的应用（ Application of SAR）
合成孔径雷达
? 合成孔径雷达（SAR）是一种主动式微波成像雷达， 通过测量海面后向散射信号的幅值及其时间相位，并 通过适当的处理后，能产生标准化后向散射截面 （NRCS）的图像。
? 标准化后向散射截面（NRCS）携带着海面信息，它 反映了雷达观测到的海面粗糙度。这种图像能极为详 细地显示出海面空间细节的变化，其分辨率为几米到 几十米的量级。
? τ： 雷达脉冲持续时间（单位是 s）（radar pulse duration ）
? Δr = c τ：雷达发出的脉冲宽度（单位是 m）（pulse width transmitted by radar ）
? θ： 雷达波Biblioteka 与垂直方向之间的夹角，即入射角（ incidence angle measured from vertical ）