高分辨率合成孔径雷达卫星数据-TerraSAR
合成孔径雷达概述(SAR)
合成孔径雷达概述1合成孔径雷达简介 (2)1.1 合成孔径雷达的概念 (2)1.2 合成孔径雷达的分类 (3)1.3 合成孔径雷达(SAR)的特点 (4)2合成孔径雷达的发展历史 (5)2.1 国外合成孔径雷达的发展历程及现状 (5)2.1.1 合成孔径雷达发展历程表 (6)2.1.2 世界各国的SAR系统 (9)2.2 我国的发展概况 (11)2.2.1 我国SAR研究历程表 (11)2.2.2 国内各单位的研究现状 (12)2.2.2.1 电子科技大学 (12)2.2.2.2 中科院电子所 (12)2.2.2.3 国防科技大学 (13)2.2.2.4 西安电子科技大学 (13)3 合成孔径雷达的应用 (13)4 合成孔径雷达的发展趋势 (14)4.1 多参数SAR系统 (15)4.2 聚束SAR (15)4.3极化干涉SAR（POLINSAR） (16)4.4合成孔径激光雷达（Synthetic Aperture Ladar） (16)4.5 小型化成为星载合成孔径雷达发展的主要趋势 (17)4.6 性能技术指标不断提高 (17)4.7 多功能、多模式是未来星载SAR的主要特征 (18)4.8 雷达与可见光卫星的多星组网是主要的使用模式 (18)4.9 分布SAR成为一种很有发展潜力的星载合成孔径雷达 (18)4.10 星载合成孔径雷达的干扰与反干扰成为电子战的重要内容 (19)4.11 军用和民用卫星的界线越来越不明显 (19)5 与SAR相关技术的研究动态 (20)5.1 国内外SAR图像相干斑抑制的研究现状 (20)5.2 合成孔径雷达干扰技术的现状和发展 (20)5.3 SAR图像目标检测与识别 (22)5.4 恒虚警技术的研究现状与发展动向 (25)5.5 SAR图像变化检测方法 (27)5.6 干涉合成孔径雷达 (31)5.7 机载合成孔径雷达技术发展动态 (33)5.8 SAR图像地理编码技术的发展状况 (35)5.9 星载SAR天线方向图在轨测试的发展状况 (37)5.10 逆合成孔径雷达的发展动态 (38)5.11 干涉合成孔径雷达的发展简史与应用 (38)合成孔径雷达概述1合成孔径雷达简介合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,简称SAR)是一种全天候、全天时的现代高分辨率微波成像雷达。
TerraSAR-X雷达卫星数据介绍
北京揽宇方圆信息技术有限公司
TerraSAR-X雷达卫星数据介绍
一、卫星概要：
TerraSAR-X卫星为德国研制的一颗高分辨率雷达卫星，携带一颗高频率的
X波段合成孔径雷达传感器，可以聚束式、条带式和推扫式3种模式成像，
并拥有多种极化方式。
可全天时、全天候地获取用户要求的任一成像区域的
高分辨率影像。
TanDEM-X于2010年6月21日成功发射，这两颗卫星
在3年内将反复扫描整个地球表面，最终绘制出高精度的３Ｄ地球数字模
型。
二、TerraSAR-X卫星主要特点
1、多分辨率（1m/3m/18.5m）和覆盖区域：对于特定目标区域采用高
分辨率，对大面积覆盖采用中等分辨率
2、任何其他的商业星载传感器都无法比拟的几何精度
3、极高的辐射精度
4、不受天气影响，对地球上的任何地点，重访周期最长2.5天（95%的
地区可达到2天重访）
5、独特的敏捷性（成像和极化模式的快速切换）
6、可应用于多种领域：
防灾：洪水监测、地震监测、火山监测、滑坡、溢油监测
农业：农作物分类、农作物长势监测及估产
制图：地物提取、变化监测、地图制图
林业：森林分类、林业资源评估与监测
水文：土壤湿度监测、沼泽地识别
海洋：海冰类型识别、冰川监测、极地监测、海洋表面监测
地质：岩性构造、城市地面沉降、矿区沉降监测
公司地址：北京市丰台区南三环万柳桥宝隆大厦1－1626电话：4006019091010－57113949。
合成孔径雷达 应用场景
合成孔径雷达应用场景
合成孔径雷达应用场景
合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，SAR）是一种具有
非凡性能的海洋及陆地遥感技术，它可以提供被动、直观的、全天时辰不受天气影响的三维成像，具有高空间分辨率和长距离观测能力。
凭借其独特的特性，SAR已经成为了多个领域，如资源监测、环境监测、国土普查、地面入侵检测、交通监测等的有力工具。
一、资源监测
SAR可以应用于资源监测，它可以提供高精度的地形数据，可以用来改善和更新地理信息系统（GIS）数据，用于定位非法开采活动，监控森林覆盖度，和破坏环境的活动。
二、环境监测
SAR可以用来监测各种环境变化，如水体表面的延伸、土地利用变化、湿地的改变、河流谷的发展、海岸线的变化等等。
这些信息可以帮助环境管理者有效地管理和保护环境。
三、国土普查
SAR可以提供高精度的地形图，可以用来统计人口数量，用于环境保护，可以帮助决策者有效地管理和利用自然资源。
四、地面入侵检测
SAR可以用来检测地面活动，如检测地面入侵者的行动，检测海岸边界的变化等等，这些信息可以帮助安全机构有效地保护国土安全。
五、交通监测
SAR可以用来监测交通流量，检测道路的状况，监测行车状态，这些信息可以帮助交通管理者有效地改善交通状况。
合成孔径雷达sar孔径合成原理
合成孔径雷达sar孔径合成原理合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，简称SAR）是一种利用雷达原理进行成像的技术。
它通过利用雷达的回波信号进行数据处理，实现高分辨率、大覆盖面积的地面成像。
而SAR的核心技术之一就是孔径合成原理。
孔径合成原理是利用雷达的运动产生的多个回波信号进行合成，从而得到高分辨率的成像。
与传统雷达不同，SAR的发射器和接收器不是静止不动的，而是在飞机、卫星等平台上运动。
正是因为这种运动，SAR能够利用多个回波信号进行合成，达到提高分辨率的效果。
SAR的孔径合成原理可以通过以下几个步骤来解释：1. 发射信号：SAR首先向地面发射一束射频信号。
这个信号在空中传播并与地面物体相互作用后，会产生回波信号。
2. 接收信号：接下来，SAR接收器会接收到地面反射回来的回波信号。
这些信号包含了地面物体的散射特性，可以提供有关地面物体的信息。
3. 信号处理：接收到回波信号后，SAR会对这些信号进行处理。
首先，对回波信号进行时域压缩处理，以减小信号的时延。
然后，对压缩后的信号进行频域处理，通过傅里叶变换等算法，将信号转换为频域数据。
4. 孔径合成：在信号处理的过程中，SAR会利用雷达平台的运动信息，将多个回波信号进行合成。
SAR的雷达平台在运动过程中，相当于一个虚拟的大孔径天线，可以接收到多个不同位置的回波信号。
通过对这些信号进行合成处理，可以得到高分辨率的成像结果。
5. 成像显示：最后，SAR将合成后的信号进行成像显示。
利用合成的回波信号，SAR可以得到高分辨率、清晰度高的地面图像。
这些图像可以用于地质勘探、军事目标识别、环境监测等领域。
需要注意的是，SAR的孔径合成原理要求雷达平台在运动过程中保持稳定，并且要有较高的精度。
这样才能保证合成后的图像质量。
此外，SAR的孔径合成原理也要求对回波信号进行准确的处理和合成算法。
只有在合适的处理和算法下，才能获得理想的成像结果。
合成孔径雷达
合成孔径雷达（SAR）合成孔径雷达产生的过程为了形成一幅真实的图像增加两个关键参数：分辨率、识别能力。
合成孔径打开了无限分辨能力的道路相干成像特性：以幅度和相位的形式收集信号的能力相干成像的特性可以用来进行孔径合成民用卫星接收系统SEASA T、SIR-A、SIR-B美国军用卫星(LACROSSE)欧洲民用卫星（ERS系列）合成孔径雷达(SAR)是利用雷达与目标的相对运动将较小的真实天线孔径用数据处理的方法合成一个较大孔径的等效天线孔径的雷达。
特点：全天候、全天时、远距离、和高分辨率成像并且可以在不同频段不同极化下得到目标的高分辨率图像SAR高分辨率成像的距离高分辨率和方位高分辨率距离分辨率取决于信号带宽方位高分辨率取决于载机与固定目标相对运动时产生的具有线性调频性质的多普勒信号带宽相干斑噪声机载合成孔径雷达是合成孔径雷达的一种极化：当一个平面将空间划分为各向同性和半无限的两个均匀介质，我们就可以定义一个电磁波的入射平面，用波矢量K来表征：该平面包含矢量K以及划分这两种介质的平面法线垂直极化（V）：无线电波的振动方向是垂直方向与水平极化（H）：无线电波的振动方向是水平方向TE波：电场E与入射面垂直TH波：电场E属于入射平面合成孔径雷达的应用军事上、地质和矿物资源勘探、地形测绘和制图学、海洋应用、水资源、农业和林业合成孔径雷达在军事领域的应用：战略应用、战术应用、特种应用。
SAR系统的几个发展趋势：多波段、多极化、多视角、多模式、多平台、高分辨率成像、实时成像。
SAR图像相干斑抑制的研究现状分类：成像时进行多视处理、成像后进行滤波多视处理就是对同一目标生成多幅独立的像，然后进行平均。
这是最早提出的相干斑噪声去除的方法，这种技术以牺牲空间分辨率为代价来获取对斑点的抑制成像后的滤波技术成为SAR图像相干噪声抑制技术发展的主流均值滤波、中值滤波、维纳滤波用来滤去相干斑噪声，这种滤波方法能够在一定程度上减小相干斑噪声的方差合成孔径雷达理论概述合成孔径雷达是一种高分辨率成像雷达，高分辨率包含两个方面的含义：方位向的高分辨率和距离向高分辨率。
TerraSAR-X卫星成像模式介绍
北京揽宇方圆信息技术有限公司TerraSAR-X卫星成像模式介绍一、卫星概要：TerraSAR-X卫星为德国研制的一颗高分辨率雷达卫星，携带一颗高频率的X波段合成孔径雷达传感器，可以聚束式、条带式和推扫式3种模式成像，并拥有多种极化方式。
可全天时、全天候地获取用户要求的任一成像区域的高分辨率影像。
TanDEM-X于2010年6月21日成功发射，这两颗卫星在3年内将反复扫描整个地球表面，最终绘制出高精度的３Ｄ地球数字模型。
二、TerraSAR-X卫星主要特点1、多分辨率（1m/3m/18.5m）和覆盖区域：对于特定目标区域采用高分辨率，对大面积覆盖采用中等分辨率2、任何其他的商业星载传感器都无法比拟的几何精度3、极高的辐射精度4、不受天气影响，对地球上的任何地点，重访周期最长2.5天（95%的地区可达到2天重访）5、独特的敏捷性（成像和极化模式的快速切换）6、可应用于多种领域：防灾：洪水监测、地震监测、火山监测、滑坡、溢油监测农业：农作物分类、农作物长势监测及估产制图：地物提取、变化监测、地图制图林业：森林分类、林业资源评估与监测水文：土壤湿度监测、沼泽地识别海洋：海冰类型识别、冰川监测、极地监测、海洋表面监测地质：岩性构造、城市地面沉降、矿区沉降监测北京揽宇方圆信息技术有限公司是国内的领先遥感卫星数据机构，遥感行业的国家高新技术企业，整合全球200多颗遥感卫星数据资源，遥感卫星影像数据贯穿中国1960年至今的所有商业卫星影像数据，是中国遥感卫星数据资源最多的专业遥感卫星数据服务机构，提供多尺度、多分辨率、全覆盖的遥感卫星影像数据服务，最大限度的保证了遥感影像数据获取的及时性和完整性。
分发不同性能、技术应用上可以互补的多种卫星影像，包括光学、雷达卫星影像、历史遥感影像等各种卫星数据服务，各种专业应用目的的图像处理、解译、顾问服务以及基于卫星影像的各种解决方案等。
公司拥有完全自主知识产权、高性能、满足大规模遥感数据集中处理的空间大数据管理与服务系统。
常用雷达卫星影像数据介绍
北京揽宇方圆信息技术有限公司常用雷达卫星影像数据介绍（1）中国GF-3号卫星高分3号（GF-3）雷达卫星由中国航天科技集团公司五院抓总研制，2016年8月发射升空，是我国首颗分辨率达到1米的C频段多极化合成孔径雷达卫星，具有高分辨率、大成像幅宽、多成像模式等特点，既能实现大范围普查，也能详查特定区域，可满足不同用户对不同目标成像的需求。
（2）德国TerraSAR-X卫星TerraSAR-X卫星是德国宇航中心（DLR）与EADS Astrium公司为了TanDEM-X全球测高任务而联合开发的两颗卫星，雷达工作于X频段，两颗TerraSAR-X卫星分别于2007年6月和2010年6月发射升空，双星编队组网后利用InSAR技术在三年内完成了全球DEM测量。
在顺利完成测高任务的基础上，TerraSAR-X卫星在太空中还开展了大量的科学试验，高质量的雷达图像数据在其他领域也获得了很多应用。
（3）意大利COSMO-SkyMed卫星COSMO-SkyMed是意大利航天局（ASI）和意大利国防部（MoD）共同研发的X频段高分辨率雷达卫星星座，整个星座由四颗卫星编队组成，2007年6月发射第一颗卫星，2010年11月发射了第四颗卫星，目前COSMO-SkyMed的4颗卫星已全部在轨运行，是一个军民两用的对地观测系统。
（4）加拿大RadarSat-2卫星RadarSat-2卫星由加拿大空间署(CSA)与MDA公司合作研制与管理，于2007年12月发射升空，雷达工作于C频段。
RadarSat-2是RadarSat-1卫星的后继星，在图像获取能力及性能方面有了长足的进步。
RadarSat-1/2卫星将很多成像模式首次带入太空，在雷达数据运营管理模式上也有较大的创新，是一颗引领性的卫星，在中国GF-3号卫星身上可以看到很多RadarSat-1/2的影子。
（5）日本ALOS-PalSAR卫星ALOS先进对地观测系列卫星由日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)研制与管理，载有三个传感器：全色遥感立体测绘仪（PRISM）、先进可见光与近红外辐射计（AVNIR）和L频段全极化合成孔径雷达（PALSAR）。
SAR合成孔径雷达卫星数据
公司地址：北京市丰台区南三环万柳桥宝隆大厦1－1626
电话：4006019091 010－57113949
北京揽宇方圆信息技术有限公司
图： 条带模式
3.2 扫描模式-ScanSAR
扫描模式是共享多个独立 sub-swaths 的操作时间，最后获取一个完整的图像覆盖区域。它 能解决 Stripmap 模式较小的刈幅。
图： 距离向和方位向示意图 距离向分辨率（Range Resolution） 垂直飞行方向上的分辨率，也就是侧视方向上的分辨率。距离向分辨率与雷达系统发射的脉 冲信号相关，与脉冲持续时间成正比：
Res( r) = c*τ/2 其中 c 为光速，τ为脉冲持续时间。
公司地址：北京市丰台区南三环万柳桥宝隆大厦1－1626
图： SAR 成像原理示意图
公司地址：北京市丰台区南三环万柳桥宝隆大厦1－1626
电话：4006019091 010－57113949
北京揽宇方圆信息技术有限公司
2.SAR 几个重要的参数
为了更好的理解 SAR 和 SAR 图像，需要知道几个重要的参数。
2.1 分辨率
SAR 图像分辨率包括距离向分辨率（Range Resolution）和方位向分辨率（Azimuth Resolution）。
欧空 局
公司地址：北京市丰台区南三环万柳桥宝隆大厦1－1626
电话：4006019091 010－57113949
图：聚束模式
4.当前主流星载 SAR 系统
系统
发射 时间
波极 段化
图幅宽度 （KM）
ENVISAT-ASAR
2002 C VV 100-400
分辨率 （米）
重复 周期
国家 /机 构
TerraSAR雷达卫星和WorldDEM产品
风险
能见度非常低的情况下 地形或者是障碍带来的危险
Landing zones Ortho Imagery Topographic DEM potential landing zone
Avionic Geoinformation Layers
Synthetic Vision
Landing Zone Detection
Improved NESZ
14
内容
1. WorldDEM™项目 2. WorldDEM™ 产品 3. WorldDEM™销售
15
1
WorldDEMTM
全球统一标准的DEM产品
SAR Capabilities & WorldDEM - Airbus DS Industry briefing @ Geoscience Australia
20
全球高程信息为油汽田和矿井服务
WorldDEMTM 是全球无接缝的DEM产品，无论是多么便宜或者是困难区域
第一阶段 可行性研究 第二阶段 勘探 第三阶段 开发 第四阶段 开采
1. 2. 3.
根据AOI建立地理数据库 基于地理数据库评估油藏潜力 建议进一步管理措施
1. 2. 3. 4.
现场侦察规划勘探活动 地质/地球物理（如地震学）现场 测量/数据处理与解释 测试钻井和井下地球物理测量 投资成本/环境影响评估，决策制 定蓄水池
下一阶段产品 地面高程模型(DTM) 地表裸露的土地，人为建筑物和植被将被移除
DSMDLeabharlann MWorldDEMcore
WorldDEMTM
WorldDEMcore
22
WorldDEMTM
WorldDEMcore 数据包
合成孔径雷达SAR综述
合成孔径雷达SAR综述合成孔径雷达(SAR) 是一种高分辨机载和星载遥感技术，用于对地形等场景上的远程目标进行成像。
1951 年，Carl Wiley 意识到，如果在雷达沿直线路径移动时收集回波信号，则接收信号的多普勒频谱可用于合成更长的孔径，以便提高沿轨道维度的分辨率。
1953 年，当一架 C-46 飞机绘制佛罗里达州基韦斯特的一段地图时，形成了第一张实测SAR 图像。
第一个星载卫星SAR 系统由美国国家航空航天局 (NASA) 的研究人员开发并于 1978 年投入 Seasat。
SAR 模式根据雷达天线的扫描方式，SAR 的模式可分为三种。
如下图所示，当雷达收集其行进区域的电磁 (EM) 反射波，观察与飞行路径平行的地形带时，这种模式称为侧视 SAR或带状 SAR。
当雷达跟踪并将其电磁波聚焦到一个固定的、特定的感兴趣区域时，这种模式称为聚束 SAR，如下图所示。
SAR 操作的另一种模式称为扫描SAR，它适用于雷达在高空飞行并获得比模糊范围更宽的条带时。
条带的这种增强会导致距离分辨率的下降。
如下图所示。
对于这种模式，照射区域被划分为几段，每段被分配到不同的条带的观察。
随着雷达平台的移动，雷达在一段时间内照射一个段，然后切换到另一个段。
这种切换是在特定的方法中完成的，使得所需的条带宽度被覆盖，并且当平台在其轨道上前进时没有留下任何空白段。
SAR 系统设计通用 SAR 系统框图如下图所示。
所有的定时和控制信号都由处理器控制单元产生。
首先，SAR 信号（线性频率调制（LFM）脉冲或阶跃频率波形）由波形发生器生成并传递到发射机。
大多数 SAR 系统使用单个天线或两个紧密放置的天线进行发射和接收，这样系统通常在单站配置下工作。
SAR 天线、转换器和天线波束形成器可沿场景或目标方向形成和引导主波束。
发射的 SAR 信号从场景或目标反射回来后，接收到的信号由 SAR 天线收集并传递给接收机。
接收机输出后的信号被模数转换器采样和数字化。
TerraSAR-X高分辨率雷达卫星数据介绍
hsatellite
带宽Bandwidth 数据收集范围Data collection range 全效率范围Full performance range
高分辨率SpotLight模式
High Resolution SpotLight Mode
10 km x 10 km 1-4 m 取决于入射角和多极化方式 单极化 (VV or HH) 双极化 (HH/VV) 150 and 300 MHz 15° to 60° 20° to 55° 5 x 10 km
StripMap 模式StripMap mode
30km幅宽30 km swath 3m分辨率3 m resolution
高分辨率&SpotLight模式
High Resolution & SpotLightmode
5/10 km x 10 km 1m分辨率1 m resolution
双重天线接收模式Dual receive antenna mode
卫星轨道
Satellite orbit
hsatellite
空间分辨率Spatial resolution 极化方式Polarization
星下轨迹
Nadir track
Θ1=2
0o
数据收集范围Data collection range 全效率区域Full performance range
30 km (单极化) 15 km (双极化) 50 km 4,200 km technical, 1.650 km acc. to product spec. 3 m （单极化）, 6 m（双极化） Single (VV or HH) Dual (HH/VV, HH/HV, VV/VH) Quad (HH/VV/HV/VH) 15° to 60° 20° to 45°
TerraSAR-X雷达卫星数据介绍
北京揽宇方圆信息技术有限公司
TerraSAR-X雷达卫星数据介绍
一、卫星概要：
TerraSAR-X卫星为德国研制的一颗高分辨率雷达卫星，携带一颗高频率的
X波段合成孔径雷达传感器，可以聚束式、条带式和推扫式3种模式成像，
并拥有多种极化方式。
可全天时、全天候地获取用户要求的任一成像区域的
高分辨率影像。
TanDEM-X于2010年6月21日成功发射，这两颗卫星
在3年内将反复扫描整个地球表面，最终绘制出高精度的３Ｄ地球数字模
型。
二、TerraSAR-X卫星主要特点
1、多分辨率（1m/3m/18.5m）和覆盖区域：对于特定目标区域采用高
分辨率，对大面积覆盖采用中等分辨率
2、任何其他的商业星载传感器都无法比拟的几何精度
3、极高的辐射精度
4、不受天气影响，对地球上的任何地点，重访周期最长2.5天（95%的
地区可达到2天重访）
5、独特的敏捷性（成像和极化模式的快速切换）
6、可应用于多种领域：
防灾：洪水监测、地震监测、火山监测、滑坡、溢油监测
农业：农作物分类、农作物长势监测及估产
制图：地物提取、变化监测、地图制图
林业：森林分类、林业资源评估与监测
水文：土壤湿度监测、沼泽地识别
海洋：海冰类型识别、冰川监测、极地监测、海洋表面监测
地质：岩性构造、城市地面沉降、矿区沉降监测
公司地址：北京市丰台区南三环万柳桥宝隆大厦1－1626电话：4006019091010－57113949。
高分辨率SAR成像处理技术研究
高分辨率SAR成像处理技术研究一、本文概述随着遥感技术的不断发展，合成孔径雷达（SAR）作为一种主动式微波成像技术，已成为获取地面信息的重要手段。
SAR成像处理技术是SAR系统的核心技术之一，其目标是通过对回波信号的处理，获得高质量、高分辨率的SAR图像。
高分辨率SAR图像具有丰富的地物信息，对于军事侦察、地形测绘、城市规划、灾害监测等领域具有重要价值。
因此，研究高分辨率SAR成像处理技术具有重要意义。
本文旨在探讨高分辨率SAR成像处理技术的相关理论和方法，包括SAR成像的基本原理、成像处理流程、关键算法以及最新进展等方面。
本文将对SAR成像的基本原理进行介绍，包括SAR系统的基本构成、信号传播特性以及成像原理等。
本文将详细阐述SAR成像处理流程，包括预处理、成像算法、后处理等步骤，并对每个步骤中的关键技术和方法进行深入分析。
本文还将对高分辨率SAR成像处理中的一些关键问题，如运动补偿、相位校正、多视处理等进行讨论，并提出相应的解决方案。
本文将介绍高分辨率SAR成像处理技术的最新进展和发展趋势，以期为相关领域的研究和应用提供参考和借鉴。
通过本文的研究，旨在为高分辨率SAR成像处理技术的发展和应用提供理论支持和技术指导，推动SAR成像技术的不断创新和发展。
二、高分辨率SAR成像基本原理合成孔径雷达（SAR）是一种主动式微波成像雷达，它利用合成孔径原理实现高分辨率的二维地面成像。
高分辨率SAR成像技术的基本原理涉及信号的发射、接收、回波信号的处理以及图像的生成等多个环节。
在SAR成像过程中，雷达平台（如卫星、飞机等）以一定的速度沿飞行轨迹移动，同时发射宽带微波信号并接收地面目标的后向散射回波。
由于雷达与地面目标之间的距离、目标自身的散射特性以及地表地形等因素的影响，接收到的回波信号会包含目标的位置、形状、散射特性等信息。
为了实现高分辨率成像，SAR系统需要对接收到的回波信号进行一系列复杂的处理。
这包括距离压缩、多普勒处理、方位向压缩等步骤。
TerraSAR-X卫星传感器参数大全
地距影像
{MGD，GEC，EEC}
S
SE
RE
1
{HH，VV}
15°— 60°
124
20°— 55°
10km
5km
-19 dB
<-17 dB
-20 dB
-13 dB
1
16
20
55
20
55
3.2
1.3
4.8
3.3
3.2
1.3
4.8
3.3
2
0.8
2
2
2
0.8
2
2
2.9
1.2
6.5
7.4
2.1
3.1
1.5
1.5
133
12
33
复数 SSC
0 32 1.9 2.2 1.4 2.5 2.0 196
5．单极化 SL 模式产品 类型
{MGD，GEC，
{MGD，GEC，
第 4 页·共 7 页
SSC_SL_S
成像模式 产品类型 几何投影 极化模式 分辨率模式 极化数据波段数 极化方式 数据接收范围 仰角波束数量 全性能范围 距离向幅宽 方位向幅宽 绝对辐射精度 相对辐射精度
2.4
1.5
1.5
产品尺寸（MB）
1500
2667
375
667
2．双极化 SM 模式产品
类型
{MGD，GEC，
{MGD，GEC，
EEC}_SE_SM_D
EEC}_RE_SM_D
成像模式
SM
产品类型
地距影像
几何投影
{MGD，GEC，EEC}
极化模式
D
分辨率模式
合成孔径雷达数据打开及处理方法
合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，SAR）是一种主动微波遥感技术，能够在任何天气条件下获取地表信息。
由于其高分辨率和独立于日夜、云层和大气的能力，在地质勘探、军事侦察、环境监测等领域有着广泛的应用。
合成孔径雷达系统通过合成大孔径的方法，实现了类似于大孔径雷达的分辨率。
然而，SAR数据的处理是一个复杂的过程，需要一系列的步骤来完成。
本文将介绍合成孔径雷达数据的打开及处理方法。
一、合成孔径雷达数据的获取方式：合成孔径雷达通过发射一束微波信号，然后记录并分析信号返回所获得的反射信息来获取地表信息。
合成孔径雷达数据通常以单极化或双极化的方式获取，其数据格式一般为SAR格式（.SAR）或SLC格式（Single Look Complex）。
二、合成孔径雷达数据的打开方法：1. 使用合成孔径雷达数据处理软件，如ENVI、PolSARpro等，打开SAR格式的数据文件。
2. 在软件中选择“文件”-“打开”-“SAR数据”，找到所需的SAR 数据文件并点击“打开”按钮。
3. 如需处理SLC格式的数据，可通过特定的SAR数据处理软件进行打开，例如使用MATLAB的radarsat-2 toolbox进行读取。
三、合成孔径雷达数据的预处理方法：1. 数据校正：对SAR数据进行辐射校正、大气校正等处理，以消除外部因素的影响。
2. 数据配准：将SAR图像与其他地图信息或多时相SAR图像进行配准，以实现信息融合。
3. 数据滤波：对SAR图像进行滤波处理，去除噪声和杂波，提高图像质量。
4. 数据去斑：处理斑点噪声，提高图像可读性和分析精度。
四、合成孔径雷达数据的特征提取方法：1. 地物分类：利用SAR图像的极化特性、反射率、散射机制等信息进行地物分类。
2. 地形测量：通过SAR图像的相位信息，实现地表高程的测量和3D 重建。
3. 特征识别：利用SAR图像的纹理、形状等特征，实现目标识别和动态监测。
几种典型的合成孔径雷达系统参数特性介绍(二)
几种典型的合成孔径雷达系统参数特性介绍（二）作者：覃金海来源：《大东方》2018年第04期摘要：本文基于文献检索，主要对目前的典型SAR系统进行了介绍，分别对YSAR和YINSAR、SARMapper系统、TerraSAR-X系统进行了研究与总结，介绍了它们的主要原理以及参数特性。
2.2.1 YSAR和YINSAR自1994年以来在美国国家航空航天局（NASA）的资助之下，美国的杨百翰大学电力与计算机系就开始对低成本和微型的SAR进行探索和研究，并且先后制作出了YSAR和YINSAR的系统样机。
YSAR和YINSAR的系统组成比较简单，通常使用飞行高度在600m左右且为4座或者6座的小型搭载飞机平台，其组成部件多是选取现成的通用部件。
YSAR系统未使用运动补偿装置，成像算法选取的是相位梯度聚焦式（PGA），距离分辨率可以达到1.5 m，方位分辨率可以达到0.5m。
YSAR系统重量约为163 kg（有一半是电池电源的重量），共包括数字子系统、线性调频产生子系统、射频子系统、天线子系统四个部分。
YINSAR系统是基于YSAR系统发展起来的，它采用的是干涉式SAR系统且装备了两根接收天线，且选取了GPS计算运动补偿。
YINSAR的工作载频为9.9 GHz，发射机的峰值功率为10W，整个的YINSAR系统总功率为600 W。
距离分辨率改进到了1.5 m，方位分辨率仍是0.5m。
整个系统由RS-232数据线连接，包括运动测量子系统天线、中频/射频电路与电源子系统、计算机子系统三个部分。
YINSAR系统的软件由GUI（Graphical User Interface）与处理模块、导航模块、数据采集模块、控制模块组成。
目前BYU正在把YINSAR系统和YSAR系统进行结合，形成双频、多模式的SAR系统[1]。
它们的基本参数如表1所示。
2.2.2 SARMapper系统我国首套SARMapper（全称“机载多波段多极化干涉SAR测图系统”）系统于2010年研制成功。
合成孔径雷达概述(SAR)
合成孔径雷达概述1合成孔径雷达简介 (2)1.1 合成孔径雷达的概念 (2)1.2 合成孔径雷达的分类 (3)1.3 合成孔径雷达(SAR)的特点 (4)2合成孔径雷达的发展历史 (5)2.1 国外合成孔径雷达的发展历程及现状 (5)2.1.1 合成孔径雷达发展历程表 (6)2.1.2 世界各国的SAR系统 (9)2.2 我国的发展概况 (11)2.2.1 我国SAR研究历程表 (11)2.2.2 国内各单位的研究现状 (12)2.2.2.1 电子科技大学 (12)2.2.2.2 中科院电子所 (12)2.2.2.3 国防科技大学 (13)2.2.2.4 西安电子科技大学 (13)3 合成孔径雷达的应用 (13)4 合成孔径雷达的发展趋势 (14)4.1 多参数SAR系统 (15)4.2 聚束SAR (15)4.3极化干涉SAR（POLINSAR） (16)4.4合成孔径激光雷达（Synthetic Aperture Ladar） (16)4.5 小型化成为星载合成孔径雷达发展的主要趋势 (17)4.6 性能技术指标不断提高 (17)4.7 多功能、多模式是未来星载SAR的主要特征 (18)4.8 雷达与可见光卫星的多星组网是主要的使用模式 (18)4.9 分布SAR成为一种很有发展潜力的星载合成孔径雷达 (18)4.10 星载合成孔径雷达的干扰与反干扰成为电子战的重要内容 (19)4.11 军用和民用卫星的界线越来越不明显 (19)5 与SAR相关技术的研究动态 (20)5.1 国内外SAR图像相干斑抑制的研究现状 (20)5.2 合成孔径雷达干扰技术的现状和发展 (20)5.3 SAR图像目标检测与识别 (22)5.4 恒虚警技术的研究现状与发展动向 (25)5.5 SAR图像变化检测方法 (27)5.6 干涉合成孔径雷达 (31)5.7 机载合成孔径雷达技术发展动态 (33)5.8 SAR图像地理编码技术的发展状况 (35)5.9 星载SAR天线方向图在轨测试的发展状况 (37)5.10 逆合成孔径雷达的发展动态 (38)5.11 干涉合成孔径雷达的发展简史与应用 (38)合成孔径雷达概述1合成孔径雷达简介合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,简称SAR)是一种全天候、全天时的现代高分辨率微波成像雷达。
合成孔径雷达sar孔径合成原理
合成孔径雷达sar孔径合成原理合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，SAR）是一种利用雷达原理进行成像的技术。
它通过接收并记录多个雷达回波信号，利用信号之间的时差信息进行数据处理，从而实现高分辨率的成像效果。
SAR孔径合成原理是SAR技术中的关键部分，本文将从原理、实现过程和应用等方面进行阐述。
一、合成孔径雷达SAR孔径合成原理SAR技术中的“合成孔径”指的是通过对多个雷达回波信号进行合成处理，模拟出一个大的孔径来实现高分辨率成像。
具体来说，SAR 系统通过平行于飞行方向的运动，接收来自地面的雷达回波信号，利用这些信号之间的时差信息进行合成处理，从而达到高分辨率的成像效果。
SAR孔径合成的原理可以简单地描述为：对于一个雷达回波信号，它的频谱表示了地物反射的能量分布情况。
而通过对多个回波信号进行合成处理，可以将各个回波信号的频谱叠加在一起，从而增强地物反射信号的强度。
这样，就能够获得更高分辨率、更清晰的图像。
二、合成孔径雷达SAR的实现过程SAR孔径合成的实现过程可以分为以下几个步骤：1. 发射雷达波束：SAR系统首先发射一束狭窄的雷达波束，向地面发送脉冲信号。
2. 接收回波信号：地面上的目标物体会反射回来一部分信号，SAR 系统接收并记录下这些回波信号。
3. 信号处理：将接收到的回波信号进行时频分析，得到每个回波信号的频谱信息。
4. 孔径合成：对多个回波信号进行合成处理，将它们的频谱信息叠加在一起。
5. 图像重构：通过对合成后的信号进行逆变换，得到高分辨率的SAR图像。
三、合成孔径雷达SAR的应用SAR技术具有很广泛的应用领域，如地质勘探、军事侦察、环境监测等。
以下是几个典型的应用案例：1. 地质勘探：SAR技术可以对地下的地质结构进行探测，用于寻找矿产资源、寻找地下水等。
2. 军事侦察：SAR技术可以在天气恶劣的情况下进行侦察，对地面目标进行高清晰度成像。
3. 环境监测：SAR技术可以用于监测冰川、海洋、森林等自然环境的变化，提供重要的环境保护和资源管理信息。
TerraSAR-X雷达卫星单极化SM模式介绍
2007年6月15日，德国TerraSAR-X雷达卫星搭乘“第聂伯”火箭从拜科努尔人造卫星发射基地升空。
TrraSAR-X卫星为德国研制的一颗高分辨率雷达卫星，携带一颗高频率的X波段合成孔径雷达传感器，可以聚束式、条带式和推扫式3种模式成像，并拥有多种极化方式。
可全天时、全天候地获取用户要求的任一成像区域的高分辨率影像。
TerraSAR-X/PAZ雷达卫星星座
2015年，与TerraSAR-X完全相同的西班牙卫星PAZ（运行商：Hisdesat）将加入TerraSAR-X的轨道。
两颗卫星将形成一个在覆盖和获取能力方面具有显著提升的卫星星座。
新的星座可支持需要大量数据以及紧急事件等方面的应用，如危机管理、公共安全等。
TerraSAR-X与TanDEM-X采集全球高程模型
与几乎完全相同的双子卫星TanDEM-X一起，为WorldDEMTM 的生产获取基础数据。
WorldDEMTM是一个全球覆盖的、高质量、高精度和大覆盖的数字地形模型。
用于大面积海事监控的宽幅ScanSAR模式
最新的宽幅ScanSAR采集模式，一景数据的最大尺寸可达到405000km²，专为海事监控应用而设计。
宽幅ScanSAR影像可满足针对海上交通，海冰监控及油膜定期探测等应用的大范围持续监测。
用于关键细节的凝视SpotLight
最新的凝视SpotLight采集模式可满足需要物体细节信息的需求。
分辨率最高可以到0.25米，经过进一步优化的辐射质量和非凡的几何传感器精度，可为影像情报分析以及地理信息应用提供精确的细节信息。
详细参数说明：
更多模式访问官网。
- 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)。
TanDEM-X的设计和发射
TanDEM-X Programme and Mission
10 Company CONFIDENTIAL
TerraSAR基本影像产品
hsatellite
星下轨迹
Nadir track
Θ1=2
0o
星下轨迹
Nadir track
Θ2=4
5o
旋转中心
Centre of rotation
• • • •
主控相位阵列天线Active Phased Array Antenna 单,双,全极化方式Single, Dual & Quad Polarization 256G存储容量256 Gbit Mass Memory 300兆/秒X波段下传速度300 Mbit/s Downlink in X-Band
星下轨迹
Nadir track
旋转中心
Centre of rotation
8 Company CONFIDENTIAL
TerrraSAR影像模式:运行灵活性
Imaging Modes of TerraSAR-X: Operational Flexibility
电磁波束控制Electronic beam steering:
确认Identification
识别Recognition
发现Detection
TerraSAR-X的性能
TerraSAR-X Capability 5 Company CONFIDENTIAL
TerraSAR影像模式
Imaging Modes of TerraSAR-X
ScanSAR
卫星轨道
Satellite orbit
SAR SAR
SAR)
11 Company CONFIDENTIAL
TerraSAR-X基本产品：L0数据
TerraSAR-X Basic Products: L0 data
SAR原始数据(L0数据) SAR Raw Data (L0 Data)
纪录的是重叠的和后向散射信号
A sum of overlapping backscattered signals
TanDEM-X的设计和发射
TanDEM-X Programme and Mission
2 Company CONFIDENTIAL
成像模式：SpotLight，StripMap和ScanSAR
Imaging Modes: SpotLight and StripMap
ScanSAR 模式ScanSAR mode
双重天线接收模式Dual receive antenna mode
沿飞行轨迹的干涉测量,地面移动目标侦测
along-track interferometry, Ground Moving Target Detection
3 Company CONFIDENTIAL
成像模式：SpotLight，StripMap和ScanSAR
100km幅宽100 km swath 18m分辨率16 m resolution
StripMap 模式StripMap mode
30km幅宽30 km swath 3m分辨率3 m resolution
高分辨率&SpotLight模式
High Resolution & SpotLightmode
5/10 km x 10 km 1m分辨率1 m resolution
Imaging Modes: SpotLight and StripMap
ScanSAR
StripMap
hsatellite
卫星轨道
Satellite orbit
SpotLight
卫星轨道
Sateห้องสมุดไป่ตู้lite orbit
卫星轨道
Satellite orbit
hsatellite
星下轨迹
Nadir track
SAR SAR
由DLR的SAR处理工具生成
Generated by DLR SAR Processing Facility (TMSP)
SAR)
由Infoterra 处理组件生成
Generated by Infoterra Processing Suite (PS)
地理信息产品Geo-Information Products 正射图(OMSAR) Orthomap (OM ) 变化监测图(CDMSAR) Change Detection Map (CDM 地表沉陷图(SUBSAR) Subsidence Map (SUB ) etc.
hsatellite
带宽Bandwidth 数据收集范围Data collection range 全效率范围Full performance range
高分辨率SpotLight模式
High Resolution SpotLight Mode
10 km x 10 km 1-4 m 取决于入射角和多极化方式 单极化 (VV or HH) 双极化 (HH/VV) 150 and 300 MHz 15° to 60° 20° to 55° 5 x 10 km
TerraSAR-X Basic Image Products
影像处理由德国宇航中心和Infoterra GmbH合作进行
Processing tasks are shared by DLR Germany and Infoterra GmbH
基本影像产品Basic Image Products CEOS Level 0数据产品:原始数据 CEOS Level 0 data products: raw data CEOS Level 1b 数据产品： CEOS Level 1b data products SSC: Single Look Slant Range Complex MGD: Multilook Ground Range Detected GEC: Geocoded Ellipsoid Corrected EEC: Enhanced Ellipsoid Corrected TerraSAR-X增值产品 TerraSAR-X Value Added Products 增强影像产品 Enhanced Image Products 正射影像(ORISAR) Orthorectified image (ORI ) 镶嵌产品(MCSAR) Mosaic (MCSAR) 定位影像(OISAR) Oriented Image (OI ) 升/降轨融合产品(ADMSAR) Ascending / Descending Merge (ADM
Imaging Modes: SpotLight , StripMap and ScanSAR Modes
TerraSAR基本产品
TerraSAR-X Basic Products
基本影像产品
Basic Image Products
增值产品：TerraSAR-X增强和地理信息产品
Value Added Products: TerraSAR-X Enhanced and Geoinformation Products
成像模式：SpotLight，StripMap和ScanSAR模式
Imaging Modes: SpotLight , StripMap and ScanSAR Modes
TerraSAR基本产品
TerraSAR-X Basic Products
基本影像产品
Basic Image Products
增值产品：TerraSAR-X增强和地理信息产品
多种极化方式Multi polarisation 双侧观测模式(星体旋转时间<5min)
Two side looking modes(roll of spacecraft < 5 min)
实时数据下载Real-Time Data Downlink
9 Company CONFIDENTIAL
内容
Contents
TerraSAR影像模式
Imaging Modes of TerraSAR-X
幅宽Swath
StripMap
标准长度Standard Scene Length 最大长度Maximum Scene Length
卫星轨道
Satellite orbit
hsatellite
空间分辨率Spatial resolution 极化方式Polarization
100 km 150 km 4,200 km technically, 1,650 km according to product specification 18 meters Single (VV or HH) 15° to 60° 20° to 45°
6 Company CONFIDENTIAL
高分辨率SAR图像分析教程
High Resolution SAR Based Imagery Analysis Course
TerraSAR-X产品介绍
Product Types from TerraSAR-X
CONFIDENTIAL Infoterra GmbH
内容
Contents
成像模式：SpotLight，StripMap和ScanSAR模式
幅宽Swath 标准长度Standard Scene Length 最大长度Maximum Scene Length
hsatellite
星下轨迹
Nadir track
空间分辨率Spatial resolution 极化方式Polarization 数据采集范围Data collection range 全效率范围Full performance range