18.2.1.1 SWIM仪器
SWIM是一种Ku波段真实孔径雷达，遵循文献中提出的概念。其依次以6个入射角照射表面：0°，2°，4°，6°，8°和10°（图18.8）。为了获取所有方位角方向的数据，天线以5.6°／s的速度旋转。6个光束可以测量几个地球物理参数。
所有光束：每个表面从0°～10°的后向散射系数分布。
最低光束（0°）：SWH和海面上的表面风，类似于最低点高度计。
图18.8 SWIM几何体
6°，8°和10°光束（称为“光谱”光束）：2D表面海浪光谱。
表18.7总结了该仪器的主要特征。表18.8提供了SWIM的6个入射光束的参数。注意，最近对某些集合时间段和PRF（pulse repetition frequency）进行了更改，以便保证与平台的电气约束的兼容性。
表18.7 SWIM主要参数
该循环是在给定发射率下花费的连续时间，宏循环是基本重复的周期集合，其组合所有的发生率。标称宏循环为｛0°，2°，4°，6°，8°，10°｝，但在飞行过程中可以远程修改。请注意，PRF沿轨道是自适应的（根据当地高度），而每个周期的平均脉冲数保持不变（见表18.8）。
表18.8 每个入射光束的入射光束参数（0°～10°）
仪器功能的主要模式如图18.9所示。
（1）SWIM准备就绪并等待转换到其中一种测量模式时的STAND-BY。
（2）SWIM通过监测最低点回波计算采集时间窗口时的采集（切换到跟踪之前的临时模式）。
（3）SWIM测量连续循环和大循环的回波反向散射功率时的跟踪，这是科学模式。
（4）SWIM执行内部校准（包括天线校准的旋转部分）或热噪声采集时的CAL1和CAL2。
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图18.9 SWIM的主要模式
表18.8每个入射光束的入射光束参数（0°～10°）。NIMP是机载集成样本的数量（在每个周期上），RA是模糊度等级，PRF是沿轨道的最小和最大脉冲重复频率（根据当地高度），Tcycle是相应的最小和最大周期持续时间，最后一行是循环持续时间未对等级模糊性的解释。
也可以使用不同的宏循环（如前所述）和固定天线（无旋转）来操作SWIM。
执行机载处理以降低数据速率：计算啁啾缩放，功率监测，条带选择以及时间和距离求和。啁啾缩放包括距离压缩和求和之前的距离偏移补偿。这种偏移补偿和集成样本的数量（或持续时间）是在热噪声和散斑减少之间的折中以及保持35 m的最低地面水平分辨率的需要之间产生的。
最后，每个周期的下载信号包括平均后向散射功率与距离，并提供距离分辨率和条带中的点数，见表18.9。
表18.9 距离分辨率，用于板载距离积分的距离门数Nrange，以及下载信号中的距离箱数
18.2.1.2 SCAT仪器
SCAT硬件系统由14个单元组成。天线和伺服机构的一部分安装在卫星外部，其他单元安装在卫星内部。卫星上安装了两个1.2 m×0.4 m的波导槽形阵列天线面板，用来获取H和V极化的扇束辐射图。天线通过轴和RF旋转接头与内部单元连接并旋转。伺服机构的一部分固定在卫星上。行波管放大器（TWTA）提供120 W脉冲调制输出功率。
散射仪的主要系统参数在表18.10中列出。
表18.10 SCAT的系统参数
内部校准用于补偿传输功率和T／R通道增益的波动。此外，通过内部校准，绝对接收功率的测量可以转换为测量和校准之间的接收电压比的测量。图18.10表示内部校准回路的组成。机载信号处理系统由数字接收器，FFT变换器和测距门配置部分组成。机载信号处理进度框图如图18.11所示。
图18.10 SCAT内部校准循环
图18.11 机载信号处理框图
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