基于GPS電離層測量的SAR成像補償技術

吳學森,張發(fā)祥,王登亮,甄衛(wèi)民

(中國電波傳播研究所,山東 青島 266107)

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基于GPS電離層測量的SAR成像補償技術

吳學森,張發(fā)祥,王登亮,甄衛(wèi)民

(中國電波傳播研究所,山東 青島 266107)

本文在總結電離層中信號傳播時延特性的基礎上,提出了一種使用基于GPS電離層測量總電子含量(TEC)改進SAR成像的方法。由模擬的低頻SAR經(jīng)過電離層后的成像情況證明,電離層的影響十分嚴重。當使用GPS測量的路徑TEC進行校正后,可以重新得到比較理想的成像效果。

電離層； SAR; TEC

0 引 言

星載合成孔徑雷達(SAR)因其具有全天候、全天時工作能力,探測范圍廣,而極具民用和軍用潛力,已成為目前發(fā)達國家民用和軍用探測系統(tǒng)的重要組成之一。目前世界上已經(jīng)有多國研制出了工作在L、C、X等相對較高頻段的SAR系統(tǒng)。從20世紀90年代以來,由于高分辨寬帶SAR、極化SAR、干涉SAR和P波段SAR等新體制SAR的出現(xiàn),頻率降低、帶寬增大和用戶對圖像質量的要求不斷提高,電離層影響問題尤其突出,對傳統(tǒng)SAR理論和技術產(chǎn)生了沖擊,成為當前電離層電波傳播研究和雷達界關注的熱點問題之一。經(jīng)過多種機載實驗,低波段SAR(例如P波段)已經(jīng)被證實具有不同于高頻段SAR的特性[1]。低波段信號具有穿透地表植被,甚至穿透地表土壤的能力。由于電離層對低頻信號的嚴重影響,星載低頻SAR也將同樣受到電離層的影響。

1 電離層延遲模型

電離層是一種不均勻的色散介質。電離層主要是由于太陽輻射將大氣中的分子電離而形成的一層特殊大氣層,他主要由帶電粒子構成[2]。……