Каковы три различных режима поляризации SAR?

1. Что такое SAR?поляризация?
Поляризация: H – горизонтальная поляризация; V – вертикальная поляризация, то есть направление колебаний электромагнитного поля. При передаче сигнала со спутника на Землю направление колебаний радиоволны может быть различным. В настоящее время используются следующие:

Горизонтальная поляризация (H-горизонтальная): Горизонтальная поляризация означает, что при передаче сигнала со спутника на Землю направление колебаний его радиоволны горизонтально. Вертикальная поляризация (V-вертикальная): Вертикальная поляризация означает, что при передаче сигнала со спутника на Землю направление колебаний его радиоволны вертикально.

Передача электромагнитных волн делится на горизонтальные волны (H) и вертикальные волны (V), а прием также делится на H и V. Радиолокационная система, использующая линейную поляризацию H и V, использует пару символов для представления поляризации передачи и приема, поэтому она может иметь следующие каналы — HH, VV, HV, VH.

(1) HH - для горизонтальной передачи и горизонтального приема

(2) ВВ - для вертикальной передачи и вертикального приема

(3) HV - для горизонтальной передачи и вертикального приема

(4) VH - для вертикальной передачи и горизонтального приема

Первые две из этих комбинаций поляризаций называются подобными поляризациями, поскольку поляризации передачи и приёма одинаковы. Последние две комбинации называются кросс-поляризациями, поскольку поляризации передачи и приёма ортогональны друг другу.

2. Что такое одинарная поляризация, двойная поляризация и полная поляризация в SAR?

Одинарная поляризация обозначается как (HH) или (VV), что означает (горизонтальная передача и горизонтальный прием) или (вертикальная передача и вертикальный прием) (если вы изучаете область метеорологических радаров, то это, как правило, (HH)).

Двойная поляризация означает добавление еще одного режима поляризации к одному режиму поляризации, например (HH) горизонтальная передача и горизонтальный прием + (HV) горизонтальная передача и вертикальный прием.

Технология полной поляризации является наиболее сложной, поскольку требует одновременной передачи H и V, то есть одновременно существуют четыре поляризационных режима (HH) (HV) (VV) (VH).

Радиолокационные системы могут иметь разные уровни сложности поляризации:

(1) Одинарная поляризация: HH; VV; HV; VH

(2)Двойная поляризация: HH+HV; VV+VH; HH+VV

(3) Четыре поляризации: HH+VV+HV+VH

Радары с ортогональной поляризацией (т.е. полной поляризацией) используют эти четыре поляризации и измеряют разность фаз между каналами, а также амплитуду. Некоторые радары с двойной поляризацией также измеряют разность фаз между каналами, поскольку эта фаза играет важную роль в извлечении информации о поляризации.

Радиолокационные спутниковые снимки. Что касается поляризации, то различные наблюдаемые объекты рассеивают волны с разной поляризацией для падающих волн с разной поляризацией. Поэтому дистанционное зондирование в космосе может использовать несколько диапазонов для повышения информативности или использовать разные поляризации для повышения точности идентификации целей.

3. Как выбрать режим поляризации радара SAR?

Опыт показывает, что:

Для морских применений поляризация HH диапазона L более чувствительна, тогда как поляризация VV диапазона C лучше;

Для травы и дорог с низким рассеиванием горизонтальная поляризация приводит к тому, что объекты имеют более выраженные различия, поэтому космический SAR, используемый для картографирования местности, использует горизонтальную поляризацию; для участков земли с неровностью, превышающей длину волны, очевидных изменений в HH или VV не наблюдается.

Сила эхо-сигнала от одного и того же объекта при разных поляризациях различна, как и тон изображения, что увеличивает информативность для идентификации объекта-цели. Сравнение информации при одинаковой поляризации (HH, VV) и кросс-поляризации (HV, VH) может значительно повысить информативность радиолокационного изображения, при этом разница в информации между поляризационными эхо-сигналами растительности и других объектов более чувствительна, чем разница между разными диапазонами.
Таким образом, в практических приложениях подходящий режим поляризации может быть выбран в соответствии с различными потребностями, а комплексное использование нескольких режимов поляризации способствует повышению точности классификации объектов.