第二章-微波遥感系统教材ppt课件.ppt

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1、第二章微波遥感系统2.1非成像微波传感器2.2成像微波传感器2.3天线、雷达方程和灰度方程2.4空间微波遥感系统1散射计强度——后向散射系数即定标后的雷达用于测量目标的散射特性随雷达波束入射角变化的规律，也可以用于研究极化和波长变化对目标散射特性的影响。多极化多频段一、微波散射计2.1非成像微波传感器第二章微波遥感系统22.1非成像微波传感器第二章微波遥感系统32.1非成像微波传感器第二章微波遥感系统二、雷达高度计与测距雷达原理相同低频率波束对于某些地物可穿透三、无线电地下探测器42.2成像微波传感器第二章微波遥感系统一、侧视雷达52.2成像微波传感器第二章微波遥感系统62.2成像微波传感

2、器第二章微波遥感系统72.2成像微波传感器第二章微波遥感系统82.2成像微波传感器第二章微波遥感系统92.2成像微波传感器第二章微波遥感系统地面可以分辨的两目标最短距离雷达发射的是短脉冲，信号之间必须相差一个脉冲长度才能分开来。距离分辨率与飞机－目标之间的距离无关。与俯角有关与航空摄影相反距离向分辨率102.2成像微波传感器第二章微波遥感系统112.2成像微波传感器第二章微波遥感系统122.2成像微波传感器第二章微波遥感系统132.2成像微波传感器第二章微波遥感系统142.2成像微波传感器第二章微波遥感系统15如米波波宽为10度量级厘米波波宽为几度左右2.2成像微波传感器第二章微波遥感系统

3、方位向分辨率162.2成像微波传感器第二章微波遥感系统二、合成孔径侧视雷达（SAR）172.2成像微波传感器第二章微波遥感系统合成孔径基本思想是用一个小天线沿一直线方向不断移动，在移动中每个位置上发射一个信号，接收相应发射位置的回波信号存储下来。存储时必须同时保存接收信号的振幅和相位。182.2成像微波传感器第二章微波遥感系统192.2成像微波传感器第二章微波遥感系统合成孔径雷达方位分辨率S1S2LsLs202.2成像微波传感器第二章微波遥感系统212.2成像微波传感器第二章微波遥感系统222.2成像微波传感器第二章微波遥感系统23目标与天线之间的（发射波）距离变化每一位置上记录相位波数1

4、2.2成像微波传感器第二章微波遥感系统聚焦处理使得不同位置的相移经过补偿能够进行叠加24辐射方向图天线辐射能量的空间分布。通常用两平面方向图来代表天线立体方向图主要方向显著如果发射和接收时辐射方向图是一致的，则称为互易元件2.3天线、雷达方程和灰度方程第二章微波遥感系统一、雷达天线及其参数252.3天线、雷达方程和灰度方程第二章微波遥感系统262.3天线、雷达方程和灰度方程第二章微波遥感系统27归一化辐射方向图,能量大小相对估计单位为分贝方向系数：天线在该方向上的归一化辐射方向图与辐射方向图在4π立体角内的平均值之比。反映能量分布比例2.3天线、雷达方程和灰度方程第二章微波遥感系统28辐射

5、立体角单位立体角辐射源与距它r处的球面微分dA所形成的立体角2.3天线、雷达方程和灰度方程第二章微波遥感系统29方向图立体角可以理解为每一个单位立体角的能量相对大小加权和近似表示为为xz平面内半功率宽度2.3天线、雷达方程和灰度方程第二章微波遥感系统30天线有效面积由波辨角2.3天线、雷达方程和灰度方程第二章微波遥感系统有31发射机将电磁能供给天线后，天线获得的总功率为Pt天线将电磁波发射出去时，进入自由空间的电磁波功率为Po一部分能量Pl在天线中耗散为热能辐射效率天线在某一方向(θ,φ)上的增益G(θ,φ)天线辐射的功率密度无耗各向同性天线辐射功率密度2.3天线、雷达方程和灰度方程第二章

6、微波遥感系统二、雷达方程与灰度方程32无耗各向同性天线辐射的总功率为实际天线辐射的总功率由Sr(θ,φ)在半径为r的球面内积分得2.3天线、雷达方程和灰度方程第二章微波遥感系统33由于故有天线辐射功率密度Sr与天线输入功率Pt的对应关系2.3天线、雷达方程和灰度方程第二章微波遥感系统34未计大气衰减、地物穿透、吸收。理想状态的分析。如上式,无耗各向同性,雷达发射机的发射功率为Wt,天线增益为Gt，地物目标在与天线相距R处接收到雷达球面波，则在地物目标处单位面积上所接收的能量为Wor2.3天线、雷达方程和灰度方程第二章微波遥感系统35地物目标在获得能量后向雷达天线方向再反射回去(这里未计入大

7、气衰减的影响)，如果其有效的后向散射面积为σ，那么它向雷达天线反射的总的回波功率就应为回波同样是球面波，是以地物目标为中心的球面波。这样，在雷达接收天线处单位面积上的回波功率即为2.3天线、雷达方程和灰度方程第二章微波遥感系统36如果接收天线的有效面积为Ar，那么接收机所接收的回波的总功率为:2.3天线、雷达方程和灰度方程第二章微波遥感系统37由(2-3-24)(2-3-16)考虑无耗天线有一般说来，雷达天线与发射天线是