1. Wat is SAR?polarisatie?
Polarisatie: H staat voor horizontale polarisatie; V voor verticale polarisatie, oftewel de trillingsrichting van het elektromagnetische veld. Wanneer de satelliet een signaal naar de aarde zendt, kan de trillingsrichting van de gebruikte radiogolf op verschillende manieren worden ingesteld. De momenteel gebruikte methoden zijn:
Horizontale polarisatie (H-horizontaal): Horizontale polarisatie betekent dat wanneer de satelliet een signaal naar de grond uitzendt, de trillingsrichting van de radiogolf horizontaal is. Verticale polarisatie (V-verticaal): Verticale polarisatie betekent dat wanneer de satelliet een signaal naar de grond uitzendt, de trillingsrichting van de radiogolf verticaal is.
De transmissie van elektromagnetische golven wordt onderverdeeld in horizontale golven (H) en verticale golven (V), en de ontvangst wordt eveneens onderverdeeld in H en V. Een radarsysteem dat gebruikmaakt van lineaire H- en V-polarisatie gebruikt een paar symbolen om de zend- en ontvangstpolarisatie weer te geven, waardoor de volgende kanalen mogelijk zijn: HH, VV, HV, VH.
(1) HH - voor horizontale transmissie en horizontale ontvangst
(2) VV - voor verticale transmissie en verticale ontvangst
(3) HV - voor horizontale transmissie en verticale ontvangst
(4) VH - voor verticale transmissie en horizontale ontvangst
De eerste twee van deze polarisatiecombinaties worden gelijke polarisaties genoemd, omdat de zend- en ontvangstpolarisaties hetzelfde zijn. De laatste twee combinaties worden kruispolarisaties genoemd, omdat de zend- en ontvangstpolarisaties orthogonaal ten opzichte van elkaar zijn.
2. Wat zijn enkelvoudige polarisatie, dubbele polarisatie en volledige polarisatie in SAR?
Enkelvoudige polarisatie verwijst naar (HH) of (VV), wat staat voor (horizontale transmissie en horizontale ontvangst) of (verticale transmissie en verticale ontvangst) (in het vakgebied van meteorologische radar wordt over het algemeen (HH) gebruikt).
Dubbele polarisatie houdt in dat er een tweede polarisatiemodus wordt toegevoegd aan een bestaande polarisatiemodus, bijvoorbeeld (HH) horizontale transmissie en horizontale ontvangst + (HV) horizontale transmissie en verticale ontvangst.
Volledige polarisatietechnologie is het moeilijkst, omdat hiervoor de gelijktijdige transmissie van H en V nodig is, dat wil zeggen dat de vier polarisatiemodi (HH) (HV) (VV) (VH) tegelijkertijd aanwezig moeten zijn.
Radarsystemen kunnen verschillende niveaus van polarisatiecomplexiteit hebben:
(1) Enkelvoudige polarisatie: HH; VV; HV; VH
(2)Dubbele polarisatie: HH+HV; VV+VH; HH+VV
(3) Vier polarisaties: HH+VV+HV+VH
Radars met orthogonale polarisatie (oftewel volledige polarisatie) gebruiken deze vier polarisaties en meten het faseverschil tussen kanalen, evenals de amplitude. Sommige dual-polarisatieradars meten ook het faseverschil tussen kanalen, aangezien deze fase een belangrijke rol speelt bij het extraheren van polarisatie-informatie.
Radarsatellietbeelden: Wat polarisatie betreft, verstrooien verschillende waargenomen objecten golven met verschillende polarisaties terug voor golven met verschillende polarisaties. Daarom kan teledetectie vanuit de ruimte gebruikmaken van meerdere banden om de informatie-inhoud te vergroten, of van verschillende polarisaties om de nauwkeurigheid van doelidentificatie te verbeteren.
3. Hoe kies je de polarisatiemodus van een SAR-radarsatelliet?
De ervaring leert dat:
Voor maritieme toepassingen is de HH-polarisatie van de L-band gevoeliger, terwijl de VV-polarisatie van de C-band beter is;
Bij gras en wegen met weinig verstrooiing zorgt horizontale polarisatie ervoor dat de objecten grotere verschillen vertonen. Daarom maakt de satelliet-SAR die voor terreinkartering wordt gebruikt, gebruik van horizontale polarisatie. Bij land met een ruwheid die groter is dan de golflengte, is er geen merkbare verandering in HH of VV.
De echosterkte van hetzelfde object verschilt onder verschillende polarisaties, en ook de beeldtoon is anders. Dit verhoogt de informatie die nodig is om het object te identificeren. Door de informatie van dezelfde polarisatie (HH, VV) en kruispolarisatie (HV, VH) te vergelijken, kan de informatie in het radarbeeld aanzienlijk worden vergroot. Het informatieverschil tussen de polarisatie-echo's van vegetatie en andere objecten is gevoeliger dan het verschil tussen verschillende banden.
Daarom kan in praktische toepassingen de juiste polarisatiemodus worden gekozen op basis van verschillende behoeften, en het gecombineerde gebruik van meerdere polarisatiemodi draagt bij aan het verbeteren van de nauwkeurigheid van objectclassificatie.
Ga voor meer informatie over antennes naar:
Geplaatst op: 28 juni 2024
