SAR բևեռացումՆկարագրում է սինթետիկ ապերտուրային ռադարային համակարգի կողմից փոխանցվող և ընդունվող էլեկտրամագնիսական դաշտի կողմնորոշումը: Քանի որ տարբեր մակերեսներ և կառուցվածքներ տարբեր կերպ են ցրում հորիզոնական և ուղղահայաց դաշտերը, բևեռացումը SAR պատկերների մեկնաբանման ամենաօգտակար փոփոխականներից մեկն է:
Այս ուղեցույցը բացատրում է չորս գծային բևեռացման ալիքները՝ HH, HV, VH և VV, և երեք հաճախ օգտագործվող ձեռքբերման ռեժիմները՝ մեկ բևեռացում, կրկնակի բևեռացում և լրիվ (քառակուսի) բևեռացում: Այն նաև ուրվագծում է, թե ինչպես են ինժեներները ընտրում ռեժիմ հեռազննման, ռադարային փորձարկման և անտենային համակարգի գնահատման համար:
Ի՞նչ է SAR բևեռացումը։
Տիեզերական որոնողական համակարգերի մեծ մասը օգտագործում է հորիզոնական (H) և ուղղահայաց (V) գծային բևեռացում: Երկտառանի ալիքային կոդը նախ նույնականացնում է փոխանցված բևեռացումը, իսկ հետո՝ ընդունված բևեռացումը: Օրինակ՝ HH նշանակում է հորիզոնական փոխանցում և հորիզոնական ընդունում, մինչդեռ HV նշանակում է հորիզոնական փոխանցում և ուղղահայաց ընդունում:
Բևեռացումը կարևոր է, քանի որ թիրախը կարող է պահպանել միջադեպային բևեռացումը, պտտել այն կամ դեպոլարացնել վերադարձի մի մասը: Մակերեսի կոպտությունը, երկրաչափությունը, դիէլեկտրիկ հատկությունները, ալիքի երկարությունը, անկման անկյունը և ներքին կառուցվածքը՝ բոլորը ազդում են չափված հետադարձ ցրման վրա: Հետևաբար, բևեռացումը պետք է մեկնաբանվի հաճախականության գոտու, դիտման երկրաչափության և տրամաչափված պատկերի տվյալների հետ միասին:
Ի՞նչ են նշանակում HH, HV, VH և VV բառերը։
| Ալիք | Փոխանցել | Ստանալ | Դասակարգում |
|---|---|---|---|
| HH | Հորիզոնական | Հորիզոնական | Համատեղ բևեռացված |
| HV | Հորիզոնական | Ուղղահայաց | Խաչաձև բևեռացված |
| VH | Ուղղահայաց | Հորիզոնական | Խաչաձև բևեռացված |
| VV | Ուղղահայաց | Ուղղահայաց | Համատեղ բևեռացված |
HH-ը և VV-ն համատեղ բևեռացված ալիքներ են, քանի որ փոխանցման և ընդունման բևեռացումները նույնն են: HV-ն և VH-ն խաչաձև բևեռացված ալիքներ են, քանի որ ընդունման բևեռացումը ուղղանկյուն է փոխանցվող բևեռացմանը: Կալիբրացված փոխադարձ մոնոստատիկ համակարգում HV-ի և VH-ի արձագանքները հաճախ նման են, բայց երկու ալիքներն էլ պահպանվում են լրիվ բևեռաչափական չափումներում:
SAR բևեռացման երեք հիմնական ռեժիմները
1. Միակ բևեռացում
Միաբևեռացման գրանցումը գրանցում է մեկ ալիք, առավել հաճախ՝ HH կամ VV: Այն ապահովում է ավելի փոքր տվյալների ծավալ և ավելի պարզ մշակում, երբ բավարար է մեկ վավերացված ալիք: Սահմանափակումն այն է, որ մեկ ալիքը տրամադրում է ավելի քիչ տեղեկատվություն ցրման մեխանիզմների և թիրախի կառուցվածքի մասին:
2. Երկակի բևեռացում
Երկակի բևեռացման արձանագրումը գրանցում է երկու ալիք: Հաճախակի համակցություններից են HH+HV-ն և VV+VH-ն, որտեղ ռադարը փոխանցում է մեկ բևեռացում և ստանում է ինչպես համատեղ, այնպես էլ խաչաձև բևեռացված ազդանշաններ: Որոշ համակարգեր նաև աջակցում են համատեղ բևեռացման զույգ, ինչպիսին է HH+VV-ն: Երկակի բևեռացման տվյալները ավելացնում են օգտակար տարբերակում՝ միաժամանակ տվյալների արագությունը և մշակման պահանջները ավելի կառավարելի պահելով, քան լրիվ բևեռացման չափումը: ESA-ն նշում է, որ Sentinel-1-ը աջակցում է VV+VH կամ HH+HV իր երկակի բևեռացման սխեմաներում:
3. Լրիվ կամ քառակի բևեռացում
Լրիվ բևեռաչափական SAR-ը գրանցում է HH, HV, VH և VV որպես բարդ ալիքներ: Դասական քառաբևեռ ռադարը հաջորդականությամբ փոխանցում է H և V ազդանշանները և ստանում է ինչպես H, այնպես էլ V ազդանշանները՝ պահպանելով ամպլիտուդի և հարաբերական փուլի տեղեկատվությունը: Սա աջակցում է ցրման մատրիցային վերլուծությանը և թիրախի մանրամասն վերլուծությանը, դասակարգմանը և բնութագրմանը:
Փոխզիջումը համակարգի ավելի մեծ բարդությունն է, տրամաչափման պահանջարկը, տվյալների ծավալը և մշակման ջանքերը: Կախված սենսորից, լրիվ բևեռացման գործողությունը կարող է նաև ներառել ավելի նեղ շերտ կամ տարբեր ձեռքբերման սահմանափակումներ: Կոմպակտ բևեռացումը SAR-ի մեկ այլ վավեր ճարտարապետություն է, բայց այն տարբերվում է այստեղ քննարկվող ավանդական միաբևեռ, կրկնակի և քառաբևեռ գծային ռեժիմներից:
Համատեղ բևեռացում ընդդեմ խաչաձև բևեռացման
Համատեղ բևեռացված ալիքները հաճախ պահպանում են փոխանցվող բևեռացումը պահպանող մակերեսներից և կառուցվածքներից ուժեղ վերադարձներ: Խաչաձև բևեռացված վերադարձները ցույց են տալիս, որ ցրման գործընթացը փոխել է բևեռացման վիճակի մի մասը ծավալային ցրման, բազմակի անդրադարձումների, բարդ երկրաչափության կամ անիզոտրոպ կառուցվածքի միջոցով:
- Հանգիստ ջուր և հարթ մակերեսներ.հաճախ մութ են թվում, երբ էներգիայի մեծ մասը անդրադարձվում է ռադարից հեռու։ Անհարթությունը, քամին և անկման անկյունը կարող են մեծացնել հետադարձ ցրումը։
- Բուսականություն:ճյուղերը, բները և տերևները ստեղծում են ծավալային ցրում, ուստի խաչաձև բևեռային ալիքները կարող են ավելացնել արժեքավոր կառուցվածքային տեղեկատվություն։
- Քաղաքային տարածքներ՝Շենքերը և գետնի մակերեսները կարող են առաջացնել ուժեղ կոպոլի վերադարձներ և կրկնակի ցատկի ցրում՝ կախված կողմնորոշումից և պատկերման երկրաչափությունից։
- Հող, ձյուն և սառույց.խոնավությունը, կոպտությունը, խորությունը, ալիքի երկարությունը և ներքին կառուցվածքը՝ այս ամենը ազդում է բևեռացման արձագանքի վրա։
Սրանք մեկնաբանման սկզբունքներ են, այլ ոչ թե համընդհանուր կանոններ։ Ալիքը չպետք է ընտրվի անկախ ռադարի ընդգրկույթից, անկման անկյունից, լուծաչափից, եղանակից և տրամաչափման որակից։
Ինչպես ընտրել SAR բևեռացման ռեժիմը
| Պահանջ | Գործնական մեկնարկային կետ |
|---|---|
| Լայն տարածքի մոնիթորինգ կամ սահմանափակ տվյալների ծավալ | Միակ պոլիս, երբ վավերացված ալիքը համապատասխանում է հայտնաբերման նպատակին |
| Բուսականության, գյուղատնտեսության կամ հողածածկույթի խտրականություն | Երկբևեռ համա- և խաչաձև բևեռացված տվյալներ՝ ցրման լրացուցիչ տեղեկատվության համար |
| Ծովային սառույցի, օվկիանոսի կամ ջրհեղեղի քարտեզագրում | Ընտրեք HH-ի կամ VV-ի վրա հիմնված ռեժիմներ՝ ըստ գծի, անկման անկյան և վավերացված մեթոդի |
| Ընդլայնված դասակարգում կամ ցրման քայքայում | Լրիվ քառաբևեռ, երբ անհրաժեշտ է փուլային տրամաչափված չորսալիքային տեղեկատվություն |
Լավագույն ռեժիմը կիրառման համար նախատեսվածն է։ Ինժեներները պետք է համեմատեն տեղեկատվության բովանդակությունը ծածկույթի, լուծաչափի, ազդանշան-աղմուկ հարաբերակցության, տարածքի, վերանայման ժամանակի, մշակման ռեսուրսների և տրամաչափման հնարավորությունների հետ։
Անտենայի և ռադիոհաճախականության նկատառումներ բևեռաչափական ռադարի համար
Հուսալի բևեռաչափական չափումները կախված են ոչ միայն մշակման ալգորիթմից: Անտենան և ռադիոհաճախականության շղթան պետք է պահպանեն կայուն աշխատանք երկու բևեռացման ալիքներում: Կարևոր պարամետրերն են՝
- գործառնական հաճախականություն և ակնթարթային թողունակություն;
- H և V միացքների միջև ուժեղացման և ճառագայթման-օրինաչափության հավասարակշռություն;
- նավահանգստից նավահանգիստ մեկուսացում և խաչաձև բևեռային խտրականություն;
- ամպլիտուդ և փուլային կայունություն;
- VSWR, միակցիչի ինտերֆեյս և մալուխի կարգաբերում;
- անտենայի դասավորություն, տեղադրման երկրաչափություն և տրամաչափման հենակետային հարթություն։
RF MISO պարագաներկրկնակի բևեռացված եղջյուրային անտենաներ, լայնաշերտ կրկնակի բևեռացված եղջյուրային անտենաներև այլ ռադիոհաճախականության անտենային լուծումներ՝ ռադարի, չափման և համակարգի ինտեգրման աշխատանքների համար: Մոդելի ընտրությունը միշտ պետք է հիմնված լինի ներկայիս տվյալների թերթիկի և ամբողջական փորձարկման պահանջի վրա:
Հաճախակի տրվող հարցեր
SAR բևեռացման կոդում որ տառն է առաջինը։
Առաջին տառը նշում է փոխանցված բևեռացումը, իսկ երկրորդը՝ ընդունվածը։ HV-ն նշանակում է հորիզոնական փոխանցում և ուղղահայաց ընդունում։
Ի՞նչ տարբերություն կա երկբևեռ և քառաբևեռ SAR-ի միջև։
Երկակի պոլը գրանցում է երկու ալիք, սովորաբար HH+HV կամ VV+VH: Քառակի պոլը գրանցում է HH, HV, VH և VV և պահպանում է լիարժեք պոլարիմետրիկ վերլուծության համար անհրաժեշտ հարաբերությունները:
Մի՞թե մեկ SAR բևեռացումը միշտ լավագույնն է։
Ոչ: Առավել օգտակար ռեժիմը կախված է թիրախից, ռադարի ալիքի երկարությունից, անկման անկյունից, լուծաչափից, շրջակա միջավայրի պայմաններից և մշակման օբյեկտիվից:
Ինչո՞ւ են խաչաձև ալիքները օգտակար։
HV կամ VH-ն կարող են բացահայտել ցրում, որը փոխում է միջադեպային բևեռացումը, մասնավորապես ծավալային ցրումը և կառուցվածքային բարդ թիրախները, ինչպիսին է բուսականությունը։
Եզրակացություն
SAR բևեռացումը կարգավորում է, թե ինչպես է ռադարը լուսավորում թիրախը և ինչպես է չափվում վերադարձված դաշտը: HH-ը և VV-ն համատեղ բևեռացված ալիքներ են, մինչդեռ HV-ն և VH-ն խաչաձև բևեռացված են: Միաբևեռը ապահովում է արդյունավետություն, երկբևեռը ավելացնում է տարբերակում, իսկ լիարժեք քառաբևեռը ապահովում է գծային բևեռաչափական տվյալների առավել ամբողջական հավաքածու: Ճշգրիտ արդյունքները պահանջում են համատեղ դիտարկել ձեռքբերման ռեժիմը, անտենայի համակարգը, տրամաչափման մեթոդը և կիրառման պահանջները:
Անտենայի ընտրության կամ բևեռաչափական RF չափման աջակցության համար վերանայեք RF MISO-ները։անտենայի փորձարկման հնարավորություն or կապվեք RF MISO թիմի հետ.
Հղումներ և լրացուցիչ ընթերցանություն
Անտենաների մասին ավելին իմանալու համար այցելեք՝
Հրապարակման ժամանակը. Հունիս-28-2024
