合成孔径雷达系统技术介绍

课程概述 · 电磁平面波 · 时空关系 · 传播常数 · 极化 · 雷达散射截面和系数 · 其他效应 · 总结

电磁平面波 · 麦克斯韦方程描述的波行为二维圆柱波（水波）波解 3维球面波

电磁平面波短偶极子天线的解在远场中，径向分量要弱得多远场

极化

电磁平面波摘要 · 电磁平面波易于建模 · 表示基本的雷达物理特性（波传播、时移、频率/相移、幅度缩放） · 极化也用平面波模型简洁地表示

雷达截面 [Lynch]常规飞机 RCS 隐形飞机 RCS

反向散射系数和RCS归一化截面系数 Stimson 图形

反向散射系数 [Lynch]

多普勒和视径向速度

合成孔径雷达（SAR）数据JAXA（日本宇宙航空研究开发机构）的ALOS卫星重复轨道之间的距离...此外，使用同一时期的 ENVISAT（C 波段）数据来解析地表速度的垂直/水平分量（C 波段数据在研究区域受到去相关的影响） · 5 个 ALOS 上升轨道 · 每个轨道 10-30 个雷达干涉图 · 时间跨度：2007-2010 · 雷达波长：23.6 cm（L 波段）

从InSAR推断的浅层蠕变 · 蠕变速率高达~10 mm/yr · （~40% 相对板块运动） · 横向范围：~75 km · 与 Cakir 等人（2005）一致：· C 波段 ERS 数据 · 9 年（从 1992 年到 2000 年） · 和 ENVISAT 数据（2003-2010 年，本研究）

结论 · LOS 速度显示 NAF 的 Ismetpasa 段的不连续性高达 ~6 mm/年，这意味着地表蠕变速率高达 ~10 mm/年;这是推断的断层滑移率（20-25毫米/年）的很大一部分 · 显著地表蠕变的横向范围约为 75 公里，与先前的研究结果基本一致 · 在测量精度（1-2 毫米/年）内，相邻断层段没有表现出浅层蠕变 · 伊斯梅帕萨“浅层”断层蠕变的推断深度范围为 6-7 公里，表明部分蠕变段的较深锁定部分的特征是较高的应力速率（事件较小？较短的复发间隔？· 将速率和状态摩擦与成熟活动断层引起的地震间变形的大地测量观测相结合的动力学模型可用于推断地震地壳的原位速率-状态参数

工作原理 · 一个维度称为范围，它由到目标的“视线”距离决定。· 另一个维度是方位角，由返回信号的多普勒频率决定。

它是如何工作的范围的分辨率由信号的脉冲宽度决定。方位角的分辨率由信号强度决定。可以通过增加天线的尺寸来增加信号强度。通常需要几百米长的天线。然而，机载雷达可以在飞行这段距离时收集数据，然后处理数据，就好像它来自物理上很长的天线一样。飞机合成天线的飞行距离称为合成孔径。

工作原理可以使用两个天线获取 3D，并利用两者之间的相位差确定 3D 信息。称为干涉SAR或InSAR。

不同的 SAR 设备EL/M-2055 SAR/MTI · 以色列制造 · STRIP 操作下分辨率为 3 至 1 米。具有 SPOT 操作的亚米级分辨率 · 在离地面数十公里至 100 公里范围内工作

不同的 SAR 设备QuaSAR · 由欧洲 EADS 制造 · 重 66 磅。· 在 Ka、Ku、L、S、C、X 波段工作 · 分辨率为 .3、1 和 3 米，具体取决于条带 · 可以检测速度至少为 1.1 英里/小时的移动物体

不同的 SAR 设备猞猁 · 由通用原子公司制造 - 美国 · 重 114 磅。· 在 Ka、Ku、L、S、C、X 波段工作 · 分辨率为 .1 至 3 米 · 可以检测速度为 6.2 英里/小时 – 43 英里/小时的移动物体

不同的 SAR 设备MiniSar · 由 Sandia Labs 制造 · 重 25 磅。· Lynx 系统的性能，但尺寸要小得多。可以在中型无人机上运行 · 未来的计划预测重量为 18 磅。

杨百翰大学的microSAR ·重量不到4.4磅，包括所有东西 ·旨在以6英尺的翼展在无人机上飞行 ·使用PC104堆栈 ·标称功耗为18 W

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