SAR polyarizasiyasısintetik diafraqma radar sistemi tərəfindən ötürülən və qəbul edilən elektromaqnit sahəsinin istiqamətini təsvir edir. Müxtəlif səthlər və strukturlar üfüqi və şaquli sahələri fərqli şəkildə səpələdiyindən, polyarizasiya SAR görüntülərini şərh etmək üçün ən faydalı dəyişənlərdən biridir.
Bu təlimatda dörd xətti polyarizasiya kanalı - HH, HV, VH və VV - və geniş istifadə olunan üç əldə etmə rejimi izah olunur: tək polyarizasiya, ikili polyarizasiya və tam (dördlü) polyarizasiya. Həmçinin mühəndislərin məsafədən zondlama, radar sınağı və anten sisteminin qiymətləndirilməsi üçün rejimi necə seçdikləri də təsvir olunur.
SAR Polyarizasiyası nədir?
Əksər kosmik SAR sistemləri üfüqi (H) və şaquli (V) xətti polyarizasiyadan istifadə edir. İki hərfli kanal kodu əvvəlcə ötürülən polyarizasiyanı, sonra isə qəbul edilən polyarizasiyanı müəyyən edir. Məsələn, HH üfüqi ötürmə və üfüqi qəbul, HV isə üfüqi ötürmə və şaquli qəbul deməkdir.
Polyarizasiya vacibdir, çünki hədəf düşən polyarizasiyanı qoruya, onu fırlada və ya geri dönüşün bir hissəsini depolyarlaşdıra bilər. Səthin pürüzlülüyü, həndəsəsi, dielektrik xüsusiyyətləri, dalğa uzunluğu, düşmə bucağı və daxili quruluş ölçülmüş geri səpələnməyə təsir göstərir. Buna görə də polyarizasiya tezlik diapazonu, baxış həndəsəsi və kalibrlənmiş görüntü məlumatları ilə birlikdə şərh edilməlidir.
HH, HV, VH və VV nə deməkdir?
| Kanal | Ötür | Qəbul et | Təsnifat |
|---|---|---|---|
| HH | Üfüqi | Üfüqi | Birqütblü |
| HV | Üfüqi | Şaquli | Çarpaz qütblü |
| VH | Şaquli | Üfüqi | Çarpaz qütblü |
| VV | Şaquli | Şaquli | Birqütblü |
HH və VV, ötürmə və qəbul polyarizasiyaları eyni olduğu üçün birgə polyarizasiya olunmuş kanallardır. HV və VH, qəbul polyarizasiyası ötürülən polyarizasiyaya ortoqonal olduğu üçün çarpaz polyarizasiya olunmuş kanallardır. Kalibrlənmiş qarşılıqlı monostatik sistemdə HV və VH cavabları çox vaxt oxşar olur, lakin hər iki kanal tam polyarimetrik ölçmələrdə saxlanılır.
Üç Əsas SAR Polyarizasiya Rejimi
1. Tək polyarizasiya
Tək polyarizasiyalı əldə etmə, ən çox HH və ya VV kimi bir kanalı qeyd edir. Təsdiqlənmiş bir kanal kifayət etdikdə, daha aşağı məlumat həcmi və daha sadə emal təklif edir. Məhdudiyyət ondan ibarətdir ki, bir kanal səpələnmə mexanizmləri və hədəf strukturu haqqında daha az məlumat verir.
2. İkiqat qütbləşmə
İkiqat polyarizasiyalı əldə etmə iki kanalı qeydə alır. Ümumi kombinasiyalara HH+HV və VV+VH daxildir, burada radar bir polyarizasiyanı ötürür və həm birgə, həm də çarpaz polyarizasiya olunmuş geri dönüşləri qəbul edir. Bəzi sistemlər həmçinin HH+VV kimi birgə polyarizasiya cütlüyünü dəstəkləyir. İkiqat polyarizasiya məlumatları faydalı ayrı-seçkilik əlavə edir və eyni zamanda məlumat sürətini və emal tələblərini tam polyarimetriyadan daha idarəolunan saxlayır. ESA bildirir ki, Sentinel-1 ikiqat polyarizasiya sxemlərində VV+VH və ya HH+HV-ni dəstəkləyir.
3. Tam və ya Dördqatlı Polyarizasiya
Tam polyarimetrik SAR, HH, HV, VH və VV-ni mürəkkəb kanallar kimi qeyd edir. Klassik dörd polyar radar, H və V-ni ardıcıllıqla ötürür və həm H, həm də V qaytarmalarını qəbul edir, amplituda və nisbi faza məlumatlarını qoruyur. Bu, səpələnmə matrisi təhlilini və ətraflı hədəf parçalanmasını, təsnifatını və xarakteristikasını dəstəkləyir.
Kompromis daha böyük sistem mürəkkəbliyi, kalibrləmə tələbi, məlumat həcmi və emal səyidir. Sensordan asılı olaraq, tam pol əməliyyatı daha dar bir zolaq və ya fərqli əldə etmə məhdudiyyətlərini də əhatə edə bilər. Kompakt polyarizasiya başqa bir etibarlı SAR arxitekturasıdır, lakin burada müzakirə edilən ənənəvi tək, ikili və dörd pol xətti rejimlərdən fərqlidir.
Birgə qütbləşmə və çarpaz qütbləşmə
Birgə polyarlaşdırılmış kanallar, ötürülən polyarizasiyanı qoruyan səthlərdən və strukturlardan güclü geri dönüşləri tez-tez qoruyur. Çarpaz polyarlaşdırılmış geri dönüşlər, səpələnmə prosesinin həcm səpələnməsi, çoxsaylı əks olunmalar, mürəkkəb həndəsə və ya anizotrop struktur vasitəsilə polyarizasiya vəziyyətinin bir hissəsini dəyişdirdiyini göstərir.
- Sakit su və hamar səthlər:enerjinin çox hissəsi radardan uzaqda əks olunduqda tez-tez qaranlıq görünür; pürüzlülük, külək və düşmə bucağı geri səpələnməni artıra bilər.
- Bitki örtüyü:Budaqlar, gövdələr və yarpaqlar həcm səpələnməsi yaradır, buna görə də çarpaz pol kanalları dəyərli struktur məlumatları əlavə edə bilər.
- Şəhər əraziləri:Binalar və yer səthləri, istiqamətdən və görüntüləmə həndəsəsindən asılı olaraq güclü kopol qaytarmaları və ikiqat sıçrayış səpələnməsi yarada bilər.
- Torpaq, qar və buz:Nəmlik, pürüzlülük, dərinlik, dalğa uzunluğu və daxili quruluş hamısı polyarizasiya reaksiyasına təsir göstərir.
Bunlar universal qaydalar deyil, interpretasiya prinsipləridir. Kanal radar zolağından, düşmə bucağından, qətnamədən, mövsümdən və kalibrləmə keyfiyyətindən asılı olmayaraq seçilməməlidir.
SAR Polyarizasiya Rejimini Necə Seçmək olar
| Tələb | Praktik başlanğıc nöqtəsi |
|---|---|
| Geniş ərazi monitorinqi və ya məhdud məlumat həcmi | Təsdiqlənmiş kanal aşkarlama məqsədinə cavab verdikdə tək pol |
| Bitki örtüyü, kənd təsərrüfatı və ya torpaq örtüyü ayrı-seçkiliyi | Əlavə səpələnmə məlumatı üçün ikiqat polyar ko- və çarpaz polyarlaşdırılmış məlumatlar |
| Dəniz buzunun, okeanın və ya daşqının xəritələşdirilməsi | Zolağa, düşmə bucağına və təsdiqlənmiş metoda görə HH və ya VV əsaslı rejimləri seçin |
| Qabaqcıl təsnifat və ya səpələnmə parçalanması | Faza ilə kalibrlənmiş dörd kanallı məlumat tələb olunduqda tam dörd pol |
Ən yaxşı rejim tətbiqə xasdır. Mühəndislər məlumat məzmununu əhatə dairəsi, qətnamə, siqnal-səs-küy nisbəti, diapazon, yenidən baxılma müddəti, emal resursları və kalibrləmə qabiliyyəti ilə müqayisə etməlidirlər.
Polyarimetrik Radar üçün Anten və RF Mülahizələri
Etibarlı polyarimetrik ölçmələr emal alqoritmindən daha çox şeydən asılıdır. Anten və RF zənciri hər iki polyarizasiya kanalında sabit performansı qorumalıdır. Vacib parametrlərə aşağıdakılar daxildir:
- işləmə tezliyi və ani bant genişliyi;
- H və V portları arasında qazanc və radiasiya nümunəsi balansı;
- limandan limana izolyasiya və qütblərarası ayrı-seçkilik;
- amplituda və faza sabitliyi;
- VSWR, konnektor interfeysi və kabel kalibrasiyası;
- antenin düzülüşü, montaj həndəsəsi və kalibrləmə istinad müstəvisi.
RF MISO təchizatıikiqat qütblü buynuzlu antenalar, genişzolaqlı ikiqat qütblü buynuzlu antenalarvə radar, ölçmə və sistem inteqrasiyası işləri üçün digər RF antenna həlləri. Model seçimi həmişə mövcud məlumat cədvəlinə və tam sınaq tələbinə əsaslanmalıdır.
Tez-tez verilən suallar
SAR polyarizasiya kodunda hansı hərf əvvəl gəlir?
Birinci hərf ötürülən polyarizasiyanı, ikincisi isə qəbul edilən polyarizasiyanı göstərir. HV üfüqi ötürmə və şaquli qəbul deməkdir.
İkiqat pol və dördqat pol SAR arasındakı fərq nədir?
İkiqat pollu iki kanalı, adətən HH+HV və ya VV+VH qeyd edir. Dördqat pollulu HH, HV, VH və VV qeyd edir və tam polyarimetrik analiz üçün lazım olan əlaqələri qoruyur.
Bir SAR polyarizasiyası həmişə ən yaxşısıdırmı?
Xeyr. Ən faydalı rejim hədəfdən, radar dalğa uzunluğundan, düşmə bucağından, qətnamədən, ətraf mühit şəraitindən və emal obyektivindən asılıdır.
Çarpaz pol kanalları nə üçün faydalıdır?
HV və ya VH, xüsusilə həcm səpələnməsi və bitki örtüyü kimi struktur baxımından mürəkkəb hədəfləri dəyişdirən səpələnməni aşkar edə bilər.
Nəticə
SAR polyarizasiyası radarın hədəfi necə işıqlandırdığını və qaytarılan sahənin necə ölçüldüyünü idarə edir. HH və VV birgə polyarlaşdırılmış kanallardır, HV və VH isə çarpaz polyarlaşdırılmışdır. Tək polyar səmərəlilik təklif edir, ikili polyar ayrı-seçkilik əlavə edir və tam dörd polyar ən tam xətti polyarimetrik məlumat dəstini təmin edir. Dəqiq nəticələr əldə etmə rejiminin, antenna sisteminin, kalibrləmə metodunun və tətbiq tələblərinin birlikdə nəzərə alınmasını tələb edir.
Anten seçimi və ya polyarimetrik RF ölçmə dəstəyi üçün RF MISO-larını nəzərdən keçirinAnten sınaq qabiliyyəti or RF MISO komandası ilə əlaqə saxlayın.
İstinadlar və Əlavə Oxu
Antenlər haqqında daha çox məlumat əldə etmək üçün zəhmət olmasa, ziyarət edin:
Yazı vaxtı: 28 iyun 2024
