[发明专利]多测绘带条带合成孔径雷达成像

说明书

技术领域

本发明大体上涉及借助于合成孔径雷达(SAR)的远程感测，并且特别地涉及用于多测绘带条带SAR成像的创新方法。

背景技术

在图1中示出了用于生成地球表面的SAR图像的典型参考几何图形。对此，希望强调下述事实：在图1中(并且也在下文中将示出和描述的后续的图中)，在不丧失一般性的情况下，仅为了图示和描述的方便和简洁，地球表面被(并且将被)示出为“平坦的”。

特别地，图1示意性地示出了在假定为基本上恒定的高度h处(相对于地球表面)沿飞行方向d移动的合成孔径雷达(为了描述的简洁，下文中被称为SAR传感器)10。如已知的，沿天底方向z来测量SAR传感器10的高度h，该天底方向z通过所述SAR传感器10(特别是通过SAR传感器10的天线的相位中心)并且与地球表面和飞行方向d正交。方便地，通过空中/空间平台(为了图示的简洁，未在图1中示出)如飞行器，无人飞行器(UAV)或卫星沿飞行/轨道方向来运输SAR传感器10。飞行方向d的地面轨迹识别方位角方向x，该方位角方向x与所述飞行方向d平行并且与天底方向z正交，而与天底方向z和方位角方向x均正交的交叉轨迹方向y与方位角方向x一起识别与地球表面相切的x-y平面。在使用时，借助于合适的天线(为了图示的简洁，未在图1中示出)，SAR传感器10沿采集方向sr发送雷达脉冲并且接收相关联的反向散射信号，该采集方向sr识别倾斜范围并且与天底方向z形成仰角θ以及与飞行方向d形成斜视角(或者，等同地，与方位角方向x形成斜视角)，该斜视角在图1中所示的采集几何图形中等于90°。

特别地，在图1中所示的SAR采集几何图形与所谓的条带模式有关，在条带模式中，SAR传感器10利用雷达脉冲来照亮被称为测绘带的地球表面的一个条带，并且随后接收来自该地球表面的一个条带的相关联的反向散射信号，所述测绘带原则上与方位角方向x平行地延伸并且具有沿交叉轨迹方向y的给定宽度W。为了更加明确，图2示出了x-y平面中的条带模式下的SAR采集的几何图形，在x-y平面处，可以观测到斜视角如何都相同(特别地，在图2中所示的示例中，斜视角都是直角)。

SAR技术可以被视为成熟的技术。实际上，当前存在无数的描述SAR技术的特性和潜能的文章、技术手册、专利和专利申请；就这点而言，可以参考下述文献：

·Josef Mittermayer等人的题为“BidirectionaL SAR Imaging Mode”的文章，IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing，第51卷，第1号，2013年1月1日，第601页至614页，在下文中为了描述的简洁，该文献将被称为Ref1并且其描述了用于创建双向SAR图像的模式；

·德国专利申请DE 103 19 063 A1，在下文中为了描述的简洁，该文献将被称为Ref2并且其涉及具有用于生成多个SAR波束的多个天线单元的SAR天线方法和系统；

·A.Currie等人的题为“Wide-swath SAR”的文章，IEE Proceedings of Radar and SignaL Processing，第139卷，第2号，1992年4月1日，第122页至135页，在下文中为了描述的简洁，该文献将被称为Ref3并且其描述了用于经由SAR来加宽可观测的测绘带的各种方法；

·G.Krieger等人的题为“Advanced Concepts for High-ResoLution Wide-Swath SAR Imaging”的文章，8th European Conference on Synthetic Aperture Radar，2010年6月7日，第524页至527页，在下文中为了描述的简洁，该文献将被称为Ref4并且其示出关于用于创建高分辨率宽测绘带SAR图像的多通道SAR系统的各种概念；

·J.C.CurLander和R.N.McDonough的题为“Synthetic Aperture Radar：Systems and SignaL Processing”的书，WiLey Series in Remote Sensing，WiLey-Interscience，1991年，在下文中为了描述的简洁，该文献将被称为Ref5并且是关于SAR系统的技术手册；以及