近日,北京理工大学雷达技术研究院王岩研究组成功实现星载合成孔径雷达(SAR)场景匹配曲线成像卫星在轨试验验证。试验依托智星空间SmartSat-X1卫星进行,观测场景为南京到铜陵段的长江干流区域,星载SAR的曲线成像带匹配河道走向生成,成像方位分辨率为0.8 m(波动<3%),沿长江流域成像带长度为104 km,见下图。
星载SAR场景匹配曲线成像是一种对长曲线场景高时效、高分辨成像的新模式,主要特征是成像带匹配弯曲场景的地理走向。相比常规的星载SAR沿航迹成像,新模式卫星单次过顶观测能够覆盖更长的目标区域,从而大幅减少必需的卫星过顶观测次数,显著提升星载SAR对长曲线场景成像时效性。
相对于常规的星载SAR沿航迹成像,星载SAR场景匹配曲线成像具有视角变化大、斜距变化大、回波时频空变强的特征,常规的星载SAR系统设计与成像处理方法不再适用。为此,研究团队开展了非线性波控、非均匀重频、时频域成像等创新研究,较好解决了分辨波动大、模糊能量强、成像效率低等关键问题,实现了高品质数据获取与高效高精度成像处理。
在本次试验观测的弯曲长江干流外,典型的长曲线场景还包括高架公路/铁路桥、山谷/山脉、地震带、海岸线等,它们都是星载SAR对地观测的重要对象,图像产品在水文测量、地震监测、生态反演等领域发挥着重要作用。研究团队将聚焦更多场景,对行业团队开展更广泛合作与示范性应用,进一步围绕星载SAR对地观测提质增效开展创新研究。