雷达卫星未来的发展期望大吗?
雷达卫星未来的发展期望大吗?
SAR技术的空间应用,使其成为20世纪末最受欢迎的侦察仪器之一,对它的应用和发展还刚刚开始。SAR卫星在未来将有更加广阔的发展和应用前景。
1、多参数
SAR技术发展的一个最重要的趋势就是充分利用地物电磁特性,地物电磁特性与电磁波的频率、极化和入射角有着密切的关系,因此利用不同频率、不同极化以及不同入射角的电磁波对地物进行观测,能够得到更加丰富的地物信息。
2、干涉的SAR
SAR干涉技术已经成为SAR技术发展的重要领域。它解决了SAR对地物第三维信息(高程信息或速度信息)的提取。干涉SAR有以下3种形式:(1)单道干涉,将双天线刚性安装在一个飞行平台上,在一次飞行中完成干涉测量,又称为空间基线方式;(2)双道干涉,属于单天线结构,分时进行二次测量,要求二次飞行轨道相互平行,又称为时间基线方式;(3)差分干涉,在航迹正交向安装双天线的单道干涉与第3个测量相结合,测量微小起伏和移位的干涉。
3、聚束SAR
SAR有多种成像体制,主要是带状成像(Strip map)和聚束成像(Spotlight)两种。带状SAR的天线波束与飞行航迹成固定交角,随着载体的移动,在地面形成条状的连续观测带,适于大面积观测。聚束SAR则不同,它的天线波束在合成孔径时间内始终凝视着照射区域,实现小区域成像。聚束SAR比带状SAR具有较高的分辨能力。此外,大多数目标的散射特性随观测角剧烈地改变,由于聚束SAR在宽观测角范围内成像,因而获得的图像信息比带状SAR更加丰富。聚束SAR与带状SAR是两种优势互补的体制。
4、SAR卫星星座
许多应用部门希望卫星能缩短对某一特定地区的重复观测周期,获得高时间分辨率的动态信息。解决这个问题,除了采用较小的轨道倾角增加中、低纬度地区的覆盖密度以缩短重复周期外,还可以组织卫星观测的国际合作,例如SIR-C与X-SAR的联合飞行,今后还将组织SIR-C/X-SAR与ERS/Envisat或Radarsat的SAR编队飞行。然而只有积极研制对地观测小型卫星星座,才是解决动态侦察的最有效办要技术困难是:既要保证侦察技术性能,又要降低其重量和功耗,还要有足够的测轨与姿态控制精度,以保证侦察数据的质量。
5、编队组网
由若干颗微小卫星组成一定形状的飞行轨迹,以分布方式构成一颗"虚拟卫星"。这是小卫星向更快、更省、更好的方向发展,也是当前正在为小卫星开拓的另一个崭新的应用领域。编队飞行的军事应用是最早受到关注的领域之一。一方面,组成编队飞行的卫星可以实现对地观测,获取地面目标信息;另一方面,多颗卫星的协同工作,可以实现更多的功能,例如立体成像,可以为军事需求提供服务。由若干颗微小卫星编队飞行,组成一个具有立体侦察的虚拟大卫星,可以较低的成本、较高的可靠性和生存能力替代相同功能的单颗卫星,最大限度地发挥微小卫星的特点和优势。
6、编队星座
虽然编队飞行扩展了单颗卫星的功能,提高了单颗卫星的性能,但编队飞行中卫星的密集分布,其覆盖依然是非连续的;如果要实现连续覆盖,则由编队飞行组成卫星星座,即编队飞行卫星星座。在传统的卫星星座中,组成星座的单元为单颗卫星;而在编队飞行卫星星座中,组成星座的单元为飞行编队。编队飞行可以实现立体成像功能,由飞行编队组成的卫星星座则可以实现对某个区域的连续立体成像。
SAR侦察卫星具有全天时、全天候、不受大气传播和气候影响、穿透力强等优点,并对某些地物具有一定的穿透能力。这些特点使它在军事应用中具有独特的优势,必将成为未来战场上的杀手锏。因此,各航天国家纷纷计划或正在发展自己的SAR侦察卫星。我们完全有理由相信,21世纪是SAR卫星飞速发展的新世纪。