SAR-skautunlýsir stefnu rafsegulsviðsins sem sent er frá sér og móttekið af ratsjárkerfi með tilbúnum ljósopi. Þar sem mismunandi yfirborð og mannvirki dreifa láréttum og lóðréttum reitum á mismunandi hátt er skautun ein gagnlegasta breytan til að túlka SAR-myndir.
Þessi handbók útskýrir fjórar línulegar skautunarrásir - HH, HV, VH og VV - og þrjár algengar mæliaðferðir: einfaldar skautanir, tvöfaldar skautanir og fulla (fjórfalda) skautanir. Einnig er lýst hvernig verkfræðingar velja stillingu fyrir fjarkönnun, ratsjárprófanir og mat á loftnetskerfum.
Hvað er SAR-skautun?
Flest geimbundin SAR-kerfi nota lárétta (H) og lóðrétta (V) línulega skautun. Tveggja stafa rásakóði auðkennir fyrst senda skautunina og síðan móttekna skautunina. Til dæmis þýðir HH lárétt sending og lárétt móttaka, en HV þýðir lárétt sending og lóðrétt móttaka.
Pólun skiptir máli því skotmark getur varðveitt innfallandi pólun, snúið henni eða afskautað hluta af bakstraumnum. Yfirborðsgrófleiki, rúmfræði, rafsvörunareiginleikar, bylgjulengd, innfallshorn og innri uppbygging hafa öll áhrif á mælda bakdreifingu. Því ætti að túlka pólun ásamt tíðnisviði, skoðunarrúmfræði og kvörðuðum myndgögnum.
Hvað þýða HH, HV, VH og VV?
| Rás | Senda | Móttaka | Flokkun |
|---|---|---|---|
| HH | Lárétt | Lárétt | Sampólað |
| HV | Lárétt | Lóðrétt | Krosspólun |
| VH | Lóðrétt | Lárétt | Krosspólun |
| VV | Lóðrétt | Lóðrétt | Sampólað |
HH og VV eru samskautaðar rásir vegna þess að sendandi og móttökuskautunin er sú sama. HV og VH eru víxlskautaðar rásir vegna þess að móttökuskautunin er hornrétt á sendanda skautunina. Í kvörðuðu gagnkvæmu einhliða kerfi eru HV og VH svör oft svipuð, en báðar rásirnar eru varðveittar í fullum skautunarmælingum.
Þrjár helstu SAR-skautunarstillingar
1. Einföld skautun
Einföld skautunarmæling (e. single-polarization records) tekur upp eina rás, oftast HH eða VV. Hún býður upp á minni gagnamagn og einfaldari vinnslu þegar ein staðfest rás nægir. Takmörkunin er sú að ein rás veitir minni upplýsingar um dreifingarferli og uppbyggingu skotmarksins.
2. Tvöföld skautun
Tvöföld skautunarmæling skráir tvær rásir. Algengar samsetningar eru HH+HV og VV+VH, þar sem ratsjárinn sendir eina skautun og tekur við bæði sam- og krossskautun. Sum kerfi styðja einnig samskautunarpar eins og HH+VV. Tvöföld skautunargögn bæta við gagnlegri greiningu en halda gagnahraða og vinnslukröfum viðráðanlegri en full skautunarmæling. ESA segir að Sentinel-1 styðji VV+VH eða HH+HV í tvískautunarkerfum sínum.
3. Full eða fjórföld skautun
Fullpólarímetrísk SAR skráir HH, HV, VH og VV sem flóknar rásir. Hefðbundin fjórpólar ratsjá sendir H og V í röð og tekur við bæði H og V endurgjöf, sem varðveitir upplýsingar um sveifluvídd og hlutfallslega fasa. Þetta styður greiningu á dreifingarfylkjum og ítarlega sundurgreiningu, flokkun og einkenningu skotmarka.
Þröng málamiðlunin felst í meiri flækjustigi kerfisins, meiri kvörðunarþörf, gagnamagni og vinnsluáreynslu. Eftir því hvaða skynjari er um að ræða getur full-polar aðgerð einnig falið í sér þrengra svið eða aðrar skorður við öflun. Þétt skautun er önnur gild SAR arkitektúr, en hún er frábrugðin hefðbundnum ein-, tví- og fjórpóla línulegum stillingum sem ræddar eru hér.
Samskautun vs. krossskautun
Samskautaðar rásir varðveita oft sterk endurkast frá yfirborðum og mannvirkjum sem viðhalda sendri skautun. Víxlskautað endurkast benda til þess að dreifingarferlið hafi breytt hluta af skautunarástandinu með rúmmálsdreifingu, margföldum endurspeglunum, flókinni rúmfræði eða anisótrópískri uppbyggingu.
- Rólegt vatn og slétt yfirborð:virðast oft dökk þegar mest orka endurkastast frá ratsjánni; ójöfnur, vindur og innfallshorn geta aukið afturdreifingu.
- Gróður:Greinar, stofnar og lauf skapa rúmmálsdreifingu, þannig að kross-pólrásir geta bætt við verðmætum uppbyggingarupplýsingum.
- Þéttbýli:Byggingar og jarðyfirborð geta myndað sterk sampólunarendurkomu og tvöfalda endurkastsdreifingu, allt eftir stefnu og rúmfræði myndgreiningar.
- Jarðvegur, snjór og ís:raki, hrjúfleiki, dýpt, bylgjulengd og innri uppbygging hafa öll áhrif á pólunarsvörun.
Þetta eru túlkunarreglur fremur en alhliða reglur. Ekki ætti að velja rás óháð ratsjársviði, innfallshorni, upplausn, árstíð og kvörðunargæðum.
Hvernig á að velja SAR pólunarstillingu
| Kröfur | Hagnýtur upphafspunktur |
|---|---|
| Víðsvæðiseftirlit eða takmarkað gagnamagn | Einpól þegar staðfest rás nær greiningarmarkmiðinu |
| Mismunun vegna gróðurs, landbúnaðar eða landþekju | Tvöföld sam- og krosspólunargögn fyrir auknar dreifingarupplýsingar |
| Kortlagning hafíss, hafs eða flóða | Veldu HH- eða VV-byggða stillingu eftir bandi, innfallshorni og staðfestri aðferð. |
| Ítarleg flokkun eða dreifingarniðurbrot | Full fjórpólun þegar þörf er á fasakvarðaðri fjögurra rása upplýsingum |
Besta stillingin er forritsbundin. Verkfræðingar ættu að bera saman upplýsingaefni við umfang, upplausn, merkis-til-hávaðahlutfall, sveifluvídd, endurskoðunartíma, vinnsluauðlindir og kvörðunargetu.
Loftnet og útvarpsbylgjur sem þarf að hafa í huga fyrir pólmælingarratsjá
Áreiðanlegar pólunarmælingar eru háðar meiru en vinnslureikniritinu. Loftnetið og útvarpskeðjan verða að viðhalda stöðugri virkni í báðum pólunarrásum. Mikilvægir þættir eru meðal annars:
- rekstrartíðni og augnabliksbandvídd;
- jafnvægi á milli ávinnings og geislunarmynsturs milli H og V tengi;
- einangrun milli hafna og aðgreining milli pólanna;
- sveifluvídd og fasastöðugleiki;
- VSWR, tengiviðmót og kapalkvörðun;
- Loftnetsstilling, festingargeómetría og kvörðunarviðmiðunarplan.
RF MISO birgðirtvípólað hornloftnet, breiðband tvípólað hornloftnetog aðrar RF loftnetlausnir fyrir ratsjár, mælingar og kerfissamþættingu. Val á gerð ætti alltaf að byggjast á gildandi gagnablaði og fullkomnum prófunarkröfum.
Algengar spurningar
Hvaða bókstafur kemur fyrst í SAR pólunarkóða?
Fyrsti stafurinn táknar sendu skautunina og sá seinni mótteknu skautunina. HV þýðir lárétt sending og lóðrétt móttaka.
Hver er munurinn á tvípóla og fjórpóla SAR?
Tvöföld pólgreining skráir tvær rásir, oftast HH+HV eða VV+VH. Fjórföld pólgreining skráir HH, HV, VH og VV og varðveitir þau tengsl sem þarf fyrir fulla pólgreiningu.
Er ein SAR-skautun alltaf best?
Nei. Gagnlegasti stillingin fer eftir skotmarkinu, bylgjulengd ratsjár, innfallshorni, upplausn, umhverfisaðstæðum og vinnslumarkmiði.
Hvers vegna eru krosspólarrásir gagnlegar?
HV eða VH geta leitt í ljós dreifingu sem breytir skautun innfallandi geisla, sérstaklega rúmmálsdreifingu og flókin skotmörk eins og gróður.
Niðurstaða
SAR-skautun stýrir því hvernig ratsjá lýsir upp skotmark og hvernig endurvarpssviðið er mælt. HH og VV eru samskautaðar rásir, en HV og VH eru krossskautaðar. Einpóll býður upp á skilvirkni, tvípóll bætir við greiningu og fjórpóll veitir heildstæðasta línulega skautunarmælingargagnasafnið. Nákvæmar niðurstöður krefjast þess að öflunaraðferð, loftnetskerfi, kvörðunaraðferð og kröfur um notkun séu skoðuð saman.
Til að fá upplýsingar um val á loftneti eða stuðning við pólmælingar á útvarpsbylgjum, skoðið RF MISO.Prófunargeta loftnets or Hafðu samband við RF MISO teymið.
Heimildir og frekari lestur
Til að læra meira um loftnet, vinsamlegast farðu á:
Birtingartími: 28. júní 2024
