SAR卫星组网观测技术与海洋应用研究进展

李凉海, 刘善伟, 周 鹏, 万 勇

SAR卫星组网观测技术与海洋应用研究进展

李凉海1, 2, 刘善伟2, 周 鹏2, 万 勇2

(1. 北京遥测技术研究所, 北京 100076; 2. 中国石油大学(华东), 山东 青岛 266580)

SAR卫星的组网观测, 较之于单卫星工作方式, 不仅能够提高观测频率, 还能挖掘SAR的多模式探测能力。本文介绍了SAR卫星组网的遥感观测技术发展现状, 并总结了基于卫星组网的海洋动力环境监测和海上目标监测研究进展。在海洋动力环境遥感监测方面, 多SAR卫星联合获得的同步数据能够互为补充, 提高海洋动力环境信息的探测精度; 在海上目标遥感监测方面, 多卫星联合能够实现从传统的单星目标检测到跟踪的跨越, 提高海上动态目标的跟踪监测能力。

卫星组网; 多星联合; 遥感; 海洋环境; 海上目标

星载合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)具有全天时、全天候、高分辨、大视场等优点, 这使其成为海洋动力环境和海上目标监测的重要手段[1-2]。但是, 星载SAR尚存在一些不足: 首先, 目前的SAR卫星大都工作在高度为500～1 000 km的低地球轨道, 在这种轨道高度条件下, SAR高方位分辨率对高脉冲重复频率(pulse repetition frequency, PRF)的需求[3], 与宽刈幅成像对低PRF的需求形成矛盾, 使得高方位分辨率与大刈幅成像无法同时满足, 从而导致SAR重访周期相对较长(短则几天、长则十几天), 无法满足对热点区域的高频率或者应急观测需求; 其次, 由于前视或后视时的多普勒带宽太窄, 导致单星SAR一般仅能进行侧视成像。对于单星SAR的干涉测量应用, 单平台单次航过方式受平台尺寸限制不能提供理想的基线长度[4], 单平台多次航过方式受“时间去相关”影响严重[5]。……