【摘 要】
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由于海洋场景下不利于布置有效的定标器进行辐射定标,所以海洋SAR辐射定标在很大程度上依赖于陆地辐射定标精度,并要求雷达系统工作的稳定性,以保证陆地和海洋的辐射定标参数保持一致.海上飞行实验的思路是载机先飞过临海的定标场,进行辐射定标处理得到辐射定标参数文件,然后进入内海进行成像飞行,最后返航时再经过定标场成像,内海SAR数据进行极化定标后,再根据定标场获取的辐射定标参数文件就可以得到所需的海洋辐射
【机 构】
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华东电子工程研究所,安徽合肥,230088
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由于海洋场景下不利于布置有效的定标器进行辐射定标,所以海洋SAR辐射定标在很大程度上依赖于陆地辐射定标精度,并要求雷达系统工作的稳定性,以保证陆地和海洋的辐射定标参数保持一致.海上飞行实验的思路是载机先飞过临海的定标场,进行辐射定标处理得到辐射定标参数文件,然后进入内海进行成像飞行,最后返航时再经过定标场成像,内海SAR数据进行极化定标后,再根据定标场获取的辐射定标参数文件就可以得到所需的海洋辐射定标数据,并用于海洋风速、风向以及波向、波长、波高等信息的定量反演.众所周知,在海洋上无法布置人工定标器,因此海洋SAR定标常数要使用从陆地辐射定标获得的定标常数K.海洋场景的天线方向图估计可假设SAR系统在短时间内工作状态稳定,然后沿用陆地场景上基于无源定标器估计的天线方向图.其中,无源定标器测量法是将一定数量经过精确标定的标准无源反射器沿距离向均匀排列于定标场中,通过分析SAR波束扫过定标场得到的雷达图像中所有标准反射器的相对响应强度来测量距离向双程天线方向图.如果要利用交叉极化信息,还要对SAR数据进行极化定标,一般要求极化串扰精度小于-30dB,可直接利用海洋成像场景中自然分布目标数据进行极化串扰定标.2011年开展了机载SAR陆上飞行实验,表1给出了辐射定标后一些典型地物(如跑道、草地、植被、城区、农田)的RCS值与美国F.T.Ulaby和M.C.Dobson编著的《各类地物雷达散射统计手册》进行了对比,吻合各种典型地物的实测RCS值.然后,利用停机坪处摆放的0.4m三角形三面体角反射器和0.35m正方形三面体角反射器进行了辐射精度验证,其辐射定标精度的均值为-0.5349dB,均方差为0.989dB,满足海洋应用的1.0dB的辐射定标要求,极化串扰定标精度也优于-30dB,可用于交叉极化风速的定量反演.综上所述,为了有效、正确地反演SAR成像场景的风场信息,必须先对SAR数据进行辐射定标,而且随着海洋反演技术的发展,交叉极化信息也越来越多地应用于风向解模糊以及风速的直接求解等方面,因此,极化定标在海洋应用方面也显得愈发重要.
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