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S波段高分辨宽幅SAR辐射定标及误差分析方法

刘亚波 刘霖 童智勇 喻忠军

刘亚波, 刘霖, 童智勇, 喻忠军. S波段高分辨宽幅SAR辐射定标及误差分析方法[J]. 电子与信息学报, 2019, 41(8): 1946-1951. doi: 10.11999/JEIT180983
引用本文: 刘亚波, 刘霖, 童智勇, 喻忠军. S波段高分辨宽幅SAR辐射定标及误差分析方法[J]. 电子与信息学报, 2019, 41(8): 1946-1951. doi: 10.11999/JEIT180983
Yabo LIU, Lin LIU, Zhiyong TONG, Zhongjun YU. A Radiometric Calibration and Error Analysis Method for HWRS SAR at S-band[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2019, 41(8): 1946-1951. doi: 10.11999/JEIT180983
Citation: Yabo LIU, Lin LIU, Zhiyong TONG, Zhongjun YU. A Radiometric Calibration and Error Analysis Method for HWRS SAR at S-band[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2019, 41(8): 1946-1951. doi: 10.11999/JEIT180983

S波段高分辨宽幅SAR辐射定标及误差分析方法

doi: 10.11999/JEIT180983
基金项目: 国家自然科学基金(61201405),中国科学院青年创新促进会(2017170)
详细信息
    作者简介:

    刘亚波:男,1984年生,副研究员,研究方向为合成孔径雷达系统仿真与信号处理

    刘霖:男,1982年生,副研究员,研究方向为合成孔径雷达数字信号处理

    童智勇:男,1966年生,研究员,研究方向为机载合成孔径雷达系统设计

    喻忠军:男,1980年生,研究员,研究方向为机载合成孔径雷达系统设计

    通讯作者:

    刘亚波 ybliu@mail.ie.ac.cn

  • 中图分类号: TN958.2

A Radiometric Calibration and Error Analysis Method for HWRS SAR at S-band

Funds: The National Natural Science Foundation of China (61201405), The Youth Innovation Promotion Association of Chinese Academy of Sciences (2017170)
  • 摘要: 合成孔径雷达(SAR)系统的辐射定标可以构建SAR图像与地物后向散射截面积(RCS)的关系,反演目标物理特性,满足SAR定量化遥感需求。相对于其它波段,S波段SAR的定量化遥感工作罕见报道。该文利用已知SAR及平台参数进行S波段SAR辐射定标处理,首先推得了图像像素值与目标后向散射系数的关系,接下来详细分析了各项误差对定标精度的影响,给出了天线指向误差对定标精度影响的解析表达式。该文的分析有利于建立各参数与辐射定标精度的关系,方便设计时候的误差分配。该文给出了草地、道路和平静水面的S波段后向散射截面积统计值。最终实际数据处理结果表明,该系统利用该定标方法可以在20°的视角范围内实现较高的绝对辐射精度。
  • 图  1  sinc形天线方向图误差系数值与a的关系

    图  2  cosine形天线方向图误差系数值与a的关系

    图  3  波束指向误差对sinc形天线方向图的影响

    图  4  波束指向误差对cosine形天线方向图的影响

    图  5  Google earth定标场布设图

    图  6  定标场成像结果

    图  7  S波段草地、光滑道路和平静水面的RCS值

    表  1  雷达及飞行参数表

    参数数值
    平均功率(W)19.2
    距离范围(m)3450~6250
    视角范围(°)48~70
    采样频率(MHz)400
    波长(m)0.09375
    距离采样间隔(m)0.375
    接收机增益(dB)67
    飞机速度(m/s)70
    下载: 导出CSV

    表  2  定标器RCS测量结果(dB)

    像素值绝对辐射精度
    定标图检验图定标图检验图1°误差图
    T1128.8128.220.519.918.7
    T2128.4128.420.120.019.0
    T3128.4128.720.120.319.3
    T4128.9129.320.621.020.1
    T5129.1129.520.821.220.9
    T6129.1129.420.821.021.4
    T7128.9129.020.620.622.0
    T8128.6128.620.320.221.9
    T9128.3128.720.020.322.7
    T10128.3128.620.020.222.4
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-10-19
  • 修回日期:  2019-03-14
  • 网络出版日期:  2019-04-16
  • 刊出日期:  2019-08-01

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