1. Was ist SARPolarisation?
Polarisation: H horizontale Polarisation; V vertikale Polarisation, d. h. die Schwingungsrichtung des elektromagnetischen Feldes. Wenn der Satellit ein Signal zur Erde sendet, kann die Schwingungsrichtung der verwendeten Funkwelle vielfältig sein. Die derzeit gebräuchlichen sind:
Horizontale Polarisation (H-horizontal): Horizontale Polarisation bedeutet, dass die Schwingungsrichtung der Funkwelle horizontal ist, wenn der Satellit ein Signal zur Erde sendet. Vertikale Polarisation (V-vertikal): Vertikale Polarisation bedeutet, dass die Schwingungsrichtung der Funkwelle vertikal ist, wenn der Satellit ein Signal zur Erde sendet.
Die Übertragung elektromagnetischer Wellen wird in horizontale Wellen (H) und vertikale Wellen (V) unterteilt, und der Empfang wird ebenfalls in H und V unterteilt. Das Radarsystem mit linearer H- und V-Polarisation verwendet ein Symbolpaar zur Darstellung der Sende- und Empfangspolarisation und kann daher die folgenden Kanäle haben: HH, VV, HV, VH.
(1) HH - für horizontales Senden und horizontalen Empfangen
(2) VV - für vertikales Senden und vertikalen Empfangen
(3) HV - für horizontales Senden und vertikalen Empfangen
(4) VH - für vertikales Senden und horizontalen Empfangen
Die ersten beiden dieser Polarisationskombinationen heißen ähnliche Polarisationen, da Sende- und Empfangspolarisation identisch sind. Die letzten beiden Kombinationen heißen Kreuzpolarisationen, da Sende- und Empfangspolarisation orthogonal zueinander sind.
2. Was sind Einzelpolarisation, Dualpolarisation und Vollpolarisation bei SAR?
Mit Einzelpolarisation ist (HH) oder (VV) gemeint, was (horizontale Übertragung und horizontaler Empfang) oder (vertikale Übertragung und vertikaler Empfang) bedeutet (wenn Sie sich mit Wetterradar beschäftigen, ist es im Allgemeinen (HH).)
Unter dualer Polarisation versteht man das Hinzufügen eines weiteren Polarisationsmodus zu einem Polarisationsmodus, beispielsweise (HH) horizontale Übertragung und horizontaler Empfang + (HV) horizontale Übertragung und vertikaler Empfang.
Die Vollpolarisationstechnologie ist die schwierigste, da sie die gleichzeitige Übertragung von H und V erfordert, d. h., die vier Polarisationsmodi (HH) (HV) (VV) (VH) existieren gleichzeitig.
Radarsysteme können unterschiedliche Stufen der Polarisationskomplexität aufweisen:
(1) Einzelpolarisation: HH; VV; HV; VH
(2)Doppelte Polarisation: HH+HV; VV+VH; HH+VV
(3) Vier Polarisationen: HH+VV+HV+VH
Orthogonale Polarisationsradare (d. h. Vollpolarisationsradare) nutzen diese vier Polarisationen und messen die Phasendifferenz zwischen den Kanälen sowie die Amplitude. Einige dualpolarisierte Radare messen auch die Phasendifferenz zwischen den Kanälen, da diese Phase eine wichtige Rolle bei der Extraktion von Polarisationsinformationen spielt.
Radarsatellitenbilder: Hinsichtlich der Polarisation streuen unterschiedliche beobachtete Objekte bei unterschiedlich einfallenden Polarisationswellen unterschiedliche Polarisationswellen zurück. Daher kann die Fernerkundung im Weltraum mehrere Bänder nutzen, um den Informationsgehalt zu erhöhen, oder unterschiedliche Polarisationen verwenden, um die Genauigkeit der Zielidentifizierung zu verbessern.
3. Wie wählt man den Polarisationsmodus eines SAR-Radarsatelliten?
Die Erfahrung zeigt, dass:
Für maritime Anwendungen ist die HH-Polarisation des L-Bandes empfindlicher, während die VV-Polarisation des C-Bandes besser ist.
Bei Gras und Straßen mit geringer Streuung führt die horizontale Polarisation dazu, dass die Objekte größere Unterschiede aufweisen, sodass das zur Geländekartierung verwendete weltraumgestützte SAR die horizontale Polarisation verwendet. Bei Gelände mit einer Rauheit, die größer als die Wellenlänge ist, gibt es keine offensichtliche Änderung bei HH oder VV.
Die Echostärke desselben Objekts ist bei unterschiedlichen Polarisationen unterschiedlich, und auch der Bildton ist unterschiedlich, was den Informationsgehalt zur Identifizierung des Zielobjekts erhöht. Der Vergleich der Informationen gleicher Polarisation (HH, VV) und gekreuzter Polarisation (HV, VH) kann den Informationsgehalt des Radarbildes deutlich erhöhen, und der Informationsunterschied zwischen den Polarisationsechos von Vegetation und anderen unterschiedlichen Objekten ist empfindlicher als der Unterschied zwischen unterschiedlichen Bändern.
Daher kann in praktischen Anwendungen der geeignete Polarisationsmodus entsprechend den unterschiedlichen Anforderungen ausgewählt werden, und die umfassende Verwendung mehrerer Polarisationsmodi trägt zur Verbesserung der Genauigkeit der Objektklassifizierung bei.
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Veröffentlichungszeit: 28. Juni 2024
