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  開(kāi)始檢測(cè)
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  開(kāi)始檢測(cè)

　　摘要：合成孔徑雷達(dá)(SAR)遙感不同于光學(xué)遙感的特點(diǎn)使得其在特定場(chǎng)合的應(yīng)用有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用潛力。該文系統(tǒng)介紹了中國(guó)測(cè)繪科學(xué)研究院近10年來(lái)在雷達(dá)測(cè)圖數(shù)據(jù)獲取、處理系統(tǒng)建設(shè)和雷達(dá)測(cè)圖關(guān)鍵技術(shù)研究等方面的代表性成果，包括機(jī)載多波段多極化SAR測(cè)圖系統(tǒng)、X波段雙天線極化干涉SAR系統(tǒng)、微小型全極化MiniSAR系統(tǒng)等。針對(duì)機(jī)載SAR硬件系統(tǒng)的集成和測(cè)圖軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中的難點(diǎn)問(wèn)題和關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題以及創(chuàng)新成果進(jìn)行了重點(diǎn)闡述，對(duì)成果的主要應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹。該文是對(duì)SAR測(cè)圖課題組多年來(lái)研究成果的一個(gè)系統(tǒng)總結(jié)，也是對(duì)SAR遙感測(cè)圖技術(shù)今后的研發(fā)重點(diǎn)的展望。

　　關(guān)鍵詞：機(jī)載SAR系統(tǒng);SAR測(cè)圖系統(tǒng);立體SAR;干涉SAR

　　0引言

　　微波遙感因其具有全天候、全天時(shí)的工作能力，能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，對(duì)一些物體及地表具有一定的穿透能力，這些優(yōu)點(diǎn)使它在軍事和民用上都發(fā)揮了重要作用，微波遙感已成為當(dāng)今世界上遙感界研究開(kāi)發(fā)應(yīng)用的重點(diǎn)。我國(guó)幅員遼闊，存在大范圍的多云霧測(cè)圖困難地區(qū)，同時(shí)，我國(guó)又是災(zāi)害頻發(fā)的國(guó)家，迫切需要適應(yīng)云霧天氣、能全天時(shí)工作的測(cè)圖與快速應(yīng)急響應(yīng)裝備。相比光學(xué)航空遙感系統(tǒng)受天氣、光照影響較大，機(jī)載合成孔徑雷達(dá)(syntheticapertureradar，SAR)測(cè)圖系統(tǒng)以其反應(yīng)迅速、能全天時(shí)全天候工作的特點(diǎn)，成為多云霧測(cè)繪困難地區(qū)測(cè)圖和應(yīng)急響應(yīng)不可或缺的手段。如雅安地震災(zāi)害發(fā)生時(shí)，震后獲取的光學(xué)影像雖為決策部門(mén)提供了重要的信息支持，但部分?jǐn)?shù)據(jù)受到云的影響，不能實(shí)現(xiàn)地面災(zāi)情遙感數(shù)據(jù)的全覆蓋，勢(shì)必影響到地面的受災(zāi)信息反映，而SAR系統(tǒng)不受云霧覆蓋的影響，可以彌補(bǔ)光學(xué)影像欠缺的重要災(zāi)情信息。

　　SAR具有幾個(gè)明顯的特征：全天候工作性能;分辨率高，所攝照片清晰;覆蓋面積大，提供信息快;不易受干擾;具有分辨地面固定和活動(dòng)目標(biāo)的能力。針對(duì)SAR測(cè)圖能夠穿云透霧不受天氣影響的優(yōu)勢(shì)以及我國(guó)光學(xué)影像測(cè)圖困難地區(qū)大比例尺測(cè)圖需求，課題組在SAR測(cè)圖領(lǐng)域進(jìn)行了長(zhǎng)期的探索和研究，取得了一些有特點(diǎn)的成果，開(kāi)發(fā)集成到軟件和硬件中，研發(fā)了機(jī)載多波段多極化干涉SAR測(cè)圖系統(tǒng)、X波段雙天線極化干涉SAR系統(tǒng)、無(wú)人機(jī)載miniSAR測(cè)圖系統(tǒng)，在我國(guó)云霧光學(xué)測(cè)圖困難地區(qū)發(fā)揮了積極的作用。

　　1機(jī)載多波段多極化干涉SAR測(cè)圖系統(tǒng)(CASMSAR)

　　1996—2011年，正值我國(guó)西部1∶50000空白區(qū)測(cè)圖工程執(zhí)行期間，光學(xué)立體衛(wèi)星影像成為該項(xiàng)工程的主要數(shù)據(jù)源，但一些區(qū)域因常年云霧、積雪原因，光學(xué)影像難以勝任。研發(fā)機(jī)載SAR測(cè)圖系統(tǒng)是當(dāng)時(shí)面臨的一項(xiàng)重要任務(wù)，經(jīng)過(guò)4年的努力，課題組研發(fā)了國(guó)內(nèi)首套機(jī)載多波段多極化干涉SAR測(cè)圖系統(tǒng)(CASMSAR)。該系統(tǒng)由3大部分組成(圖1)：機(jī)載多波段多極化干涉SAR數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)、SAR測(cè)圖工作站和機(jī)載SAR數(shù)據(jù)預(yù)處理與分發(fā)系統(tǒng)。

　　1.1CASMSAR數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)

　　具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的機(jī)載多波段多極化干涉SAR測(cè)圖數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)的成功研制，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，整體性能達(dá)到國(guó)際同類先進(jìn)水平，打破了發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)我國(guó)的技術(shù)壁壘。該系統(tǒng)具有從萬(wàn)米高空穿透云霧、全天時(shí)全天候獲取0.5～5m分辨率的多波段(X和P波段)、多極化(HH、HV、VH和VV)干涉與立體SAR數(shù)據(jù)的能力，解決了我國(guó)云霧、冰雪覆蓋區(qū)域的測(cè)圖數(shù)據(jù)獲取難題，實(shí)現(xiàn)1∶5000～1∶50000比例尺測(cè)繪[1]。主要技術(shù)優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在：

　　1)高精度運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償和大偏流角成像與干涉技術(shù)。解決了X波段無(wú)穩(wěn)定平臺(tái)長(zhǎng)干涉基線處理、保相的雙通道運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償及P波段高精度大孔徑運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)汝P(guān)鍵技術(shù)，確保了高質(zhì)量成像;突破了大偏流角條件下成像和干涉的難題，使偏流角容許值由常規(guī)的3°提高至10°[2]，航線偏離從200m降低至80m，實(shí)現(xiàn)了飛控導(dǎo)航系統(tǒng)與兩部SAR傳感器、定位定向系統(tǒng)(positionandorientationsystem，POS)系統(tǒng)的高效集成。與國(guó)內(nèi)類似系統(tǒng)相比，干涉天線從需穩(wěn)定平臺(tái)發(fā)展至無(wú)需穩(wěn)定平臺(tái)，基線長(zhǎng)度從0.5m提高至2.2m，高程精度提高4倍。

　　2)多傳感器時(shí)空同步高效集成技術(shù)?；诿朊}沖和事件觸發(fā)技術(shù)解決雙波段雷達(dá)與POS的時(shí)空同步問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了飛控導(dǎo)航系統(tǒng)與X波段干涉SAR傳感器、P波段極化SAR傳感器、POS系統(tǒng)的高效集成，保障了在單次飛行中同步、可靠地獲取高精度的干涉和極化SAR數(shù)據(jù)[3]。

　　3)智能導(dǎo)航飛行控制技術(shù)。研制了一體化的智能導(dǎo)航和控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了靈活機(jī)動(dòng)的航線管理、平穩(wěn)的航線控制和精確的雷達(dá)操作，在載機(jī)沒(méi)有鉸鏈慣導(dǎo)系統(tǒng)的條件下，使航線偏離誤差由以往200m降低至80m，保證了SAR傳感器高精度的成像質(zhì)量[3]。

　　機(jī)載多波段多極化干涉SAR數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)以其多波段、多極化、干涉+立體、高精度、寬測(cè)繪帶和業(yè)務(wù)化的技術(shù)特點(diǎn)成為SAR遙感數(shù)據(jù)快速獲取的高端裝備，是國(guó)內(nèi)首個(gè)滿足1∶5000～1∶50000比例尺測(cè)圖精度的機(jī)載SAR業(yè)務(wù)化運(yùn)行系統(tǒng)，達(dá)到了同期機(jī)載SAR測(cè)圖系統(tǒng)的國(guó)際先進(jìn)水平。

　　1.2CASMSAR測(cè)圖工作站

　　攻克了復(fù)雜地形區(qū)域高精度測(cè)圖等系列核心技術(shù)，研發(fā)了針對(duì)地理信息產(chǎn)品生產(chǎn)的SAR測(cè)圖工作站，實(shí)現(xiàn)了SAR干涉和立體測(cè)圖、極化分類、信息提取和解譯及SAR定量參數(shù)反演等功能，實(shí)現(xiàn)了立體環(huán)境下基于網(wǎng)絡(luò)化分布式協(xié)同的全要素矢量采編一體化的工作模式，可生產(chǎn)1∶5000～1∶50000比例尺的數(shù)字線劃圖(digitallinegraph，DLG)、數(shù)字高程模型(digitalelevationmodel，DEM)、數(shù)字正射影像(digitalorthophotomap，DOM)、地表覆蓋圖(landcovermap，LC)等測(cè)繪產(chǎn)品[1]，是國(guó)內(nèi)外唯一能夠綜合利用極化、干涉、立體SAR技術(shù)實(shí)現(xiàn)測(cè)圖與解譯的SAR數(shù)據(jù)處理與分析系統(tǒng)，性能達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平。技術(shù)優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在：

　　1)復(fù)雜地形區(qū)域高精度DEM提取技術(shù)。提出了外部DEM輔助的精化干涉處理、視差編輯輔助的立體SAR提取DEM、多源數(shù)據(jù)融合的DEM制作等技術(shù)，有效解決了復(fù)雜地形引起的失相干和誤匹配問(wèn)題[3-5]。

　　2)無(wú)遮擋、無(wú)疊掩的SAR正射影像圖制作技術(shù)。提出了基于差分全球定位系統(tǒng)(globalpositioningsystem，GPS)和姿態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)及稀少控制點(diǎn)的正射糾正方法，以及應(yīng)用多方向、多種極化方式的SAR影像融合制作彩色DOM的技術(shù)，有效地解決了疊掩陰影導(dǎo)致的信息缺失問(wèn)題[6-7]。

　　3)多側(cè)視模型互補(bǔ)的SAR立體測(cè)圖與解譯技術(shù)。提出了基于幾何變換、影像模擬和影像坐標(biāo)映射3種SAR立體模型制作方法，實(shí)現(xiàn)多側(cè)視模型互補(bǔ)的SAR立體測(cè)圖，解決SAR多立體模型的快速加載與切換等系列快速測(cè)圖問(wèn)題[8]。

　　4)稀少控制點(diǎn)SAR影像目標(biāo)定位技術(shù)。以嚴(yán)密構(gòu)像模型為基礎(chǔ)，構(gòu)建了SAR影像觀測(cè)值的誤差方程，并與機(jī)載POS、衛(wèi)星軌道、姿態(tài)等多源數(shù)據(jù)聯(lián)合平差，實(shí)現(xiàn)稀少控制點(diǎn)SAR影像的區(qū)域網(wǎng)平差與目標(biāo)對(duì)地定位[9-10]。

　　SAR測(cè)圖工作站綜合利用極化、干涉、立體SAR技術(shù)實(shí)現(xiàn)測(cè)圖的軟件系統(tǒng)，與GAMMA、Earthview和InSAR等國(guó)外知名軟件相比，整體達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。首次提出了外部DEM輔助下精化干涉處理、視差編輯輔助的立體SAR提取DEM、多側(cè)視模型互補(bǔ)的SAR立體測(cè)圖、無(wú)遮擋無(wú)疊掩的SAR正射影像圖制作、多源數(shù)據(jù)融合的DEM制作、網(wǎng)絡(luò)協(xié)同SAR立體智能解譯、多波段/多極化SAR圖像分類等多項(xiàng)創(chuàng)新性的核心技術(shù)。與國(guó)內(nèi)外知名SAR遙感軟件相比，SAR測(cè)圖工作站功能全面，并增加了雷達(dá)干涉/立體提取DEM、DEM精化、多方向的DOM/DEM融合和SAR立體環(huán)境下矢量采集與編輯等高效、實(shí)用的特色功能。實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化分布式協(xié)同工作模式，作業(yè)效率提高了30%以上;支持機(jī)載和星載SAR數(shù)據(jù)聯(lián)合處理[3]。

　　1.3CASMSAR系統(tǒng)的應(yīng)用

　　提出了復(fù)雜地形區(qū)域SAR測(cè)圖的技術(shù)方案、工藝流程，首次制定了我國(guó)的SAR測(cè)圖工藝流程和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，形成了SAR測(cè)圖技術(shù)體系，為利用SAR技術(shù)制作DEM、DOM、DLG、LC等系列測(cè)圖產(chǎn)品提供了整體解決方案，促進(jìn)了SAR規(guī)模化測(cè)圖的發(fā)展，指導(dǎo)完成了西部測(cè)圖工程橫斷山脈區(qū)域測(cè)圖任務(wù)，為西部測(cè)圖工程的順利完成提供了有力的技術(shù)支撐保障。通過(guò)大量生產(chǎn)實(shí)踐，首次詳細(xì)地設(shè)計(jì)了各工序的技術(shù)和方法，設(shè)置了各環(huán)節(jié)質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，保障了產(chǎn)業(yè)化運(yùn)行。

　　1)技術(shù)方案與工藝流程。綜合考慮測(cè)區(qū)地形條件、植被分布、云霧和冰雪覆蓋情況，設(shè)計(jì)了SAR影像控制測(cè)量方案、SAR影像調(diào)繪方案、SAR內(nèi)業(yè)測(cè)圖方案、SAR地表覆蓋數(shù)據(jù)制作方案等。形成了SAR影像調(diào)繪、SAR區(qū)域網(wǎng)加密、DEM/DOM/DLG/LC制作等工藝流程，解決了因我國(guó)西部地區(qū)自然地理環(huán)境艱難、氣候條件復(fù)雜帶來(lái)的系列測(cè)圖難題。

　　2)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。制定了1∶50000地形圖合成孔徑雷達(dá)航空攝影技術(shù)規(guī)定、1∶50000地形圖合成孔徑雷達(dá)航空攝影測(cè)量技術(shù)規(guī)定、1∶50000地形圖合成孔徑雷達(dá)航天攝影測(cè)量技術(shù)規(guī)定，提出了SAR測(cè)圖生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制措施，促進(jìn)了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

　　3)在國(guó)內(nèi)建立了SAR測(cè)圖產(chǎn)業(yè)化運(yùn)行體系。本項(xiàng)目聯(lián)合建立了企業(yè)化運(yùn)行的機(jī)載SAR數(shù)據(jù)獲取隊(duì)伍與機(jī)制，構(gòu)建了高性能集群化的快速預(yù)處理與靈活的數(shù)據(jù)分發(fā)系統(tǒng)，形成了產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合的SAR遙感測(cè)圖與應(yīng)急響應(yīng)產(chǎn)業(yè)鏈。在陜西、黑龍江、四川和重慶分別建立了SAR數(shù)據(jù)生產(chǎn)作業(yè)基地，裝備SAR測(cè)圖工作站100余套，形成了SAR測(cè)圖的規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)能力，納入到國(guó)家基礎(chǔ)測(cè)繪體系。

　　CASMSAR在陜西、黑龍江、四川、重慶、云南和解放軍某部等測(cè)繪部門(mén)使用，完成了橫斷山脈22萬(wàn)km2SAR測(cè)圖生產(chǎn)任務(wù)和土地調(diào)查工作。在海島礁測(cè)繪工程中，作為唯一中標(biāo)的SAR測(cè)圖平臺(tái)裝備使用。具體包括2010年SAR航攝數(shù)據(jù)獲取橫斷山脈區(qū)域約11萬(wàn)km2;西安秦嶺區(qū)域SAR數(shù)據(jù)約1200km2;獲取玉樹(shù)地震區(qū)域SAR數(shù)據(jù)約2000km2;2011年西部測(cè)圖工程橫斷山脈區(qū)域約20萬(wàn)km2，合計(jì)502幅圖，包括1∶50000DOM、DEM、DLG制作。西安秦嶺區(qū)域SAR測(cè)圖約1200km2。2012年若爾蓋濕地SAR航攝數(shù)據(jù)獲?。杭s1.26萬(wàn)km2;若爾蓋濕地SAR測(cè)圖，合計(jì)504幅圖，包括1∶10000DOM、DEM、DLG制作;927海島礁測(cè)繪SAR測(cè)圖軟件系統(tǒng)。CASMSAR先后為汶川地震災(zāi)情信息評(píng)估、玉樹(shù)地震災(zāi)情信息獲取及評(píng)估、海南災(zāi)情信息評(píng)估等提供了應(yīng)急保障服務(wù)[11-12]。同時(shí)，CASMSAR已經(jīng)在馬來(lái)西亞理工大學(xué)、國(guó)防科技大學(xué)、中南大學(xué)、首都師范大學(xué)等國(guó)內(nèi)外多家科研與教育機(jī)構(gòu)得到了廣泛應(yīng)用。CASMSAR自投入應(yīng)用以來(lái)，已直接應(yīng)用于西部測(cè)圖工程、“927”工程、重大自然災(zāi)害快速應(yīng)急響應(yīng)以及教學(xué)與科研之中。

　　2X波段雙天線極化干涉SAR系統(tǒng)

　　該項(xiàng)目的執(zhí)行期為2011—2016年。當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)已研發(fā)成功多套極化/干涉/極化干涉SAR傳感器，并成功實(shí)現(xiàn)了SAR傳感器載荷與飛行平臺(tái)的集成，已基本掌握航空航天SAR遙感數(shù)據(jù)獲取關(guān)鍵技術(shù)。但是，由于缺乏對(duì)SAR成像機(jī)理的深刻認(rèn)識(shí)，缺乏高效的SAR影像精確處理模型、定量化的處理手段和通用化快速處理軟件系統(tǒng)，SAR處理與解譯存在精度低、可判別類別少、處理效率低等難題，導(dǎo)致SAR影像數(shù)據(jù)的應(yīng)用受到極大限制[13]，迫切需要定量化、精準(zhǔn)化、高性能SAR處理與解譯技術(shù)和系統(tǒng)來(lái)支撐SAR技術(shù)的快速發(fā)展和應(yīng)用需求。在國(guó)家“863”計(jì)劃項(xiàng)目支持下，經(jīng)過(guò)4年的聯(lián)合攻關(guān)，突破了SAR影像精準(zhǔn)處理、高精度三維信息提取、基于知識(shí)庫(kù)的高可信解譯、SAR影像核心處理功能加速等系列核心技術(shù)，首次研發(fā)了能處理國(guó)內(nèi)外航空航天SAR數(shù)據(jù)、功能齊全、具有PB級(jí)影像數(shù)據(jù)管理和并行處理解譯能力的國(guó)家級(jí)SAR影像處理解譯系統(tǒng)，并在地形測(cè)繪、土地利用分類與植被覆蓋監(jiān)測(cè)等多個(gè)領(lǐng)域開(kāi)展了應(yīng)用推廣。X波段雙天線極化干涉SAR系統(tǒng)是其中的一項(xiàng)代表性成果。

　　2.1X波段雙天線極化干涉SAR硬件系統(tǒng)

　　X-波段極化干涉合成孔徑雷達(dá)(polarimetricinterferometricSAR，PolInSAR)系統(tǒng)能夠在高程精度、極化測(cè)量精度、輻射定標(biāo)精度以及幾何測(cè)量精度等方面取得突破，對(duì)X-波段雷達(dá)系統(tǒng)的發(fā)射功率容量、接收通道幅相一致性、系統(tǒng)增益穩(wěn)定度、內(nèi)定標(biāo)精度、激勵(lì)信號(hào)帶內(nèi)外雜散抑制有了明顯提升。構(gòu)建的X波段雙天線極化干涉SAR獲取技術(shù)及系統(tǒng)，具備高低空快速數(shù)據(jù)獲取能力，可同時(shí)獲取0.3～2.5mX波段全極化干涉數(shù)據(jù)，具有高分辨率、寬測(cè)繪帶干涉合成孔徑雷達(dá)系統(tǒng)，高程精度達(dá)到0.28m，是國(guó)際上干涉精度較高的幾個(gè)雷達(dá)系統(tǒng)之一。

　　1)工作模式設(shè)計(jì)。在單發(fā)雙收模式下，兩幅X-波段雙線極化天線安裝在天線吊艙內(nèi)，以達(dá)到2.2m最長(zhǎng)基線，提高干涉精度。在此模式下，微波組合開(kāi)時(shí)鐘指向H極化天線，微波組合配置為僅選通兩路接收回波到低功率射頻的接收機(jī)，信號(hào)經(jīng)過(guò)低噪聲放大、混頻、濾波后輸出中頻信號(hào)給數(shù)據(jù)形成單元，數(shù)據(jù)形成單元中只有兩塊AD卡工作，同時(shí)采集兩路接收機(jī)輸出的信號(hào)，AD量化后的數(shù)字信號(hào)通過(guò)高速總線傳輸?shù)綌?shù)據(jù)記錄系統(tǒng)進(jìn)行記錄，并可根據(jù)指令能夠同時(shí)傳輸?shù)綄?shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理器進(jìn)行處理。乒乓模式下，兩幅X-波段雙線極化天線安裝在天線吊艙內(nèi)，以達(dá)到2.2m最長(zhǎng)基線，提高干涉精度。在此模式下，微波組合通過(guò)乒乓開(kāi)關(guān)切換發(fā)射通路，提高有效干涉基線的長(zhǎng)度，選通四路回波到低功率射頻的接收機(jī)。低功率射頻分別經(jīng)放大、混頻、濾波后輸出信號(hào)經(jīng)AD量化后通過(guò)高速總線傳輸?shù)綌?shù)據(jù)記錄系統(tǒng)進(jìn)行記錄。極化干涉模式下，兩幅X-波段雙線極化天線安裝在天線吊艙內(nèi)，以達(dá)到2.2m最長(zhǎng)基線，提高干涉精度。在此模式下，H通道與V通道交替乒乓發(fā)射，H通道與V通道乒乓接收。低功率射頻內(nèi)分別經(jīng)放大、混頻、濾波后輸出信號(hào)經(jīng)AD量化后通過(guò)高速總線傳輸?shù)綌?shù)據(jù)記錄系統(tǒng)進(jìn)行記錄。高分辨率模式：此模式為應(yīng)急測(cè)繪使用，在飛行高度較高情況下，使用寬脈寬，低PRF降低系統(tǒng)數(shù)據(jù)率，增加采樣點(diǎn)數(shù)，選擇使用單通道接收增加應(yīng)急模式下的測(cè)繪幅寬。

　　2)高分辨率極化干涉SAR硬件系統(tǒng)。系統(tǒng)測(cè)繪帶寬與距離向波束范圍等因素有關(guān)，設(shè)計(jì)了不同工作模式下的測(cè)繪帶與波束范圍，保證在不同分辨率模式下均可滿足測(cè)繪帶寬要求。根據(jù)不同分辨率下斜距分辨率與信號(hào)帶寬之間的關(guān)系并考慮設(shè)計(jì)余量，將分辨率分別為0.3、1和2.5m的極化干涉SAR信號(hào)帶寬分別設(shè)計(jì)為670MHz、250MHz和125MHz。在條帶工作模式下，方位向波束寬度在3.5°以上。系統(tǒng)記錄數(shù)據(jù)率為320(MB·s-1)，記錄器峰值記錄速度可以為320(MB·s-1)，存儲(chǔ)容量為2.2TB。基于雙程回波方向圖計(jì)算得到的最大距離模糊比應(yīng)小于-35dB;而方位向模糊比應(yīng)小于-21dB。輸入動(dòng)態(tài)范圍在0.3m分辨率，2000m作業(yè)高度時(shí)，其等效后向散射系數(shù)在-37～-44dB。在1m分辨率4000m作業(yè)高度時(shí)，其等效后向散射系數(shù)在-32～-37dB。在2.5m分辨率，8000m作業(yè)高度時(shí)，其等效后向散射系數(shù)在-28～-34dB。作業(yè)高度分別在2000、4000、10000m時(shí)，可以滿足0.5、1.0、2.5m的高程精度要求。

　　3)高精度極化定標(biāo)技術(shù)。X-波段極化天線擬采用波導(dǎo)縫隙陣列天線，極化隔離度可以達(dá)到30dB以上的隔離度。經(jīng)過(guò)極化定標(biāo)后，極化隔離度可以進(jìn)一步提高至35dB以上。SAR系統(tǒng)極化通道間幅度不平衡和相位不平衡變化誤差依靠?jī)?nèi)定標(biāo)技術(shù)監(jiān)測(cè)校正，內(nèi)定標(biāo)采用脈間連續(xù)定標(biāo)方案，并只進(jìn)行通道間的相對(duì)變化測(cè)量，可以獲得較高的測(cè)量精度，幅度不平衡優(yōu)于0.2dB。使用3個(gè)無(wú)源反射器(1個(gè)三面角反射器、1個(gè)0°二面角反射器、1個(gè)45°二面角反射器)進(jìn)行極化外定標(biāo)。對(duì)于X-波段，當(dāng)信雜比優(yōu)于25dB時(shí)，幅度不平衡誤差為0.06dB，相位不平衡誤差為3°。當(dāng)定標(biāo)器極化隔離度優(yōu)于35dB，幅度不平衡優(yōu)于0.2dB，相位不平衡優(yōu)于2°時(shí)，外定標(biāo)極化隔離度優(yōu)于35dB，幅度不平衡優(yōu)于0.3dB，相位不平衡優(yōu)于5°。——論文作者：黃國(guó)滿，程春泉，趙爭(zhēng)，盧麗君，楊書(shū)成

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