超高分辨率SAR的分析介绍

现在，TerraSAR-X以及COSMO-SkyMed 传感器能获取1m以内超高分辨率的SAR图像,如图3.8所示。

图3.8　VHR SAR卫星

(a)TerraSAR-X；(b)COSMO-SkyMed(TerraSAR-图像: German Aerospace Center (DLR); COSMO - SkyMed image: Telespazio,2009)

高分辨率雷达卫星COSMO-SkyMed，是意大利航天局和意大利国防部共同研发的COSMO-SkyMed高分辨率雷达卫星星座的第二颗卫星，该卫星星座共有4颗卫星，整个卫星星座的发射任务于2008年底前完成。2007年6月8日，美国“德尔它”-2火箭成功发射意大利COSMO-SkyMed 1卫星。该卫星由泰勒斯阿莱尼亚航天公司建造，是意大利国防部与航天局合作项目的首颗卫星。该项目被称作COSMO-SkyMed星座，由4颗X波段合成孔径雷达(SAR)卫星组成。

作为全球第一颗分辨率高达1m的雷达卫星星座，COSMO-SkyMed系统将以全天候全天时对地观测的能力、卫星星座特有的高重访周期、1m高分辨率。

COSMO-SkyMed雷达卫星的分辨率为1m，扫描带宽为10km，具有雷达干涉测量地形的能力(表3.2)。COSMO-SkyMed系统是一个可服务于民间、公共机构、军事和商业的两用对地观测系统，其目的是提供民防(环境风险管理)、战略用途(防务与国家安全)、科学与商业用途。 资源环境监测、灾害监测、海事管理及科学应用等相关领域的探索开辟更为广阔的道路， 主要用于地中海周边地区的险情处理、沿海地带监测和海洋污染治理，是一个军民两用的对地观测系统，能够在任何气象条件下日夜观测地球。

表3.2　COSMO-SkyMed成像系统参数

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TerraSAR-X是在Public-Private- Partnership(PPP)协议框架下,由德国联邦教育和研究部(BMBF) 、德国航空航天局(DLR) 、欧洲航空防务和航天公司下属的阿斯特留姆公司(EADS Astrium GmbH ) 合作实施的雷达卫星(表3.3)。2001 年,DLR 和EADS Astrium 公司第一次提出了雷达遥感卫星系统TerraSAR-X 的设想,并于2002 年3 月25 日签署框架合作协议,决定共同出资建造和发射TerraSAR-X 系统。其中Astrium 负责卫星系统的研制和建造、X 波段雷达数据及产品的商业评估、销售网络的建立和卫星的发射,并由其子公司大地信息公司(Infoterra) 负责数据的分发和高质量产品的提取任务; DLR 负责建造卫星控制系统,并对X波段雷达数据的接收、处理、归档和分发工作进行管理,同时它还负责整个系统设备的鉴定、管理、控制和X 波段雷达数据的科学利用研究等。2006 年9 月21日,DLR与Astrium 又签署了建造TanDEM-X 雷达卫星的合作协议,并于2009 年发射。

表3.3　TerraSAR-X成像系统参数

TerraSAR-X雷达卫星基本参数信息如表3.3所示。TerraSAR-X 雷达卫星系统灵活高效,可以快速地进行成像模式的转换以及视场范围和几何分辨率的转变,特别是采用最新技术天线设计,使得TerraSAR-X 雷达遥感传感器具有以下特性：

(1)高的空间分辨率和辐射分辨率。

(2)实现多极化方式(HH、VV、HV和VH极化方式) 遥感和全极化雷达遥感。

(3)采用动态扫描模式,如ScanSAR、Spotlight、Stripmap 模式和新型的Dual Receive天线模式。

(4)可以实现与其他频率波段的综合使用(例如L 波段和C 波段)。

(5)可以在一个轨道内快速地进行不同图像模式和扫描区域的切换。