馬文波

【摘 要】信息化時代背景下，測繪工作的測量技術水平不斷提高，具體體現(xiàn)在機載合成孔徑雷達技術的應用。機載合成孔徑雷達技術能夠提高測繪工作的精度，進而提高測繪工作效率?；诖?，論文研究了機載合成孔徑雷達技術的相關概述，在此基礎上，論述了機載合成孔徑雷達系統(tǒng)的特征，并對機載合成孔徑雷達技術在地形測繪中的應用與進展進行具體分析，進而為機載合成孔徑雷達技術研發(fā)奠定基礎。

【Abstract】Under the background of informationization， the level of measurement technology in surveying and mapping work continues to improve， embodied in the application of airborne synthetic aperture radar technology. Airborne synthetic aperture radar technology can improve the accuracy of surveying and mapping work， and improve the efficiency of surveying. Based on this， paper studies the overview of airborne synthetic aperture radar technology， on the basis of this， discusses the characteristics of airborne synthetic aperture radar system， and detailedly analyzes the application and development of airborne synthetic aperture radar technology in terrain mapping， to lay the foundation for the airborne synthetic aperture radar technology research.

【關鍵詞】機載合成孔徑雷達技術；地形測繪；測量技術

【Keywords】airborne synthetic aperture radar technology； topographic mapping； measurement technology

【中圖分類號】P21 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2018）01-0189-02

1 引言

機載合成孔徑雷達技術在地形測繪中的應用比較廣泛，其操作簡單快捷，測量勘測的精度較高，能夠滿足不同測繪環(huán)境的需求。機載合成孔徑雷達技術，主要包括合成孔徑雷達技術、雷達干涉技術等，能夠提高監(jiān)測圖像的清晰度，達到分米級別的顯示效果。機載合成孔徑雷達技術具有透過云層濃霧的能力，能夠對森林、植被、地面土壤等進行勘測，其主要采用紅外遙感技術從而不受環(huán)境天氣的影響。

2 機載合成孔徑雷達技術的相關介紹

2.1 合成孔徑雷達干涉測量技術

合成孔徑雷達干涉測量技術主要是利用飛機或者衛(wèi)星作為勘測媒介，通過單軌與復軌運行模式進行勘測，進而獲得勘測地區(qū)的整體圖像。其干涉紋圖的形成主要是根據探測目標與前兩天監(jiān)測的位置的幾何關系，結合復圖像的相位差，進而形成干涉紋圖。合成孔徑雷達干涉測量技術能夠獲取地面觀察目標的三維數(shù)據，主要是利用雷達成像的相位差數(shù)據，研究其與雷達波長、傳感器高度、波束等幾何關系，從而對對應的圖像、數(shù)據等進行分析處理，最終獲得監(jiān)測目標的三維圖像[1]。干涉雷達能夠進行數(shù)據信息收集，其數(shù)據收集提取的過程主要是利用相關配置生成干涉條紋圖像，再通過去平地效應，消除相位噪聲、相位解纏等，最終實現(xiàn)DEM數(shù)據的獲取。

2.2 極化干涉技術與永久散射體雷達干涉技術

極化干涉技術主要是將雷達干涉測量與極化測量進行結合，使得雷達干涉測量的優(yōu)點充分發(fā)揮，從而提高地形測繪的精度。極化干涉技術能夠充分發(fā)揮極化測量的優(yōu)勢，能夠有效解決散射機制存在的局限性問題，從而提高干涉測量的精確度。通過雷達干涉測量與極化測量的融合應用，能夠提升干涉測量的精度，能夠加強對勘測地區(qū)的地勢形狀勘測，從而提高測繪工作的效率[2]。永久散射體雷達干涉技術能夠降低大氣對測繪工作的影響，從而提高長極限距離的干涉圖像使用效率。永久散射技術能夠對地面的沉降狀態(tài)進行實時監(jiān)測，并且測量精度極高，能夠得到準確的測量結果。

3 機載合成孔徑雷達系統(tǒng)的特征

3.1 高精度

機載合成孔徑雷達系統(tǒng)具有高精度的特征，主要是由于合成孔徑雷達的工作原理，其利用接收、發(fā)送固定頻率脈沖信號的形式進行測量。屬于獨立的天線收發(fā)系統(tǒng)，合成孔徑的功能是將各個天線的單元進行整合統(tǒng)一后發(fā)送，系統(tǒng)具有較強的數(shù)據處理能力，能夠對接收、發(fā)送的頻率脈沖進行處理分析，進而提高測量勘測的效果，確保地形測繪的精準度[3]。新時期背景下，隨著科學技術的發(fā)展，機載合成孔徑雷達技術會不斷進行升級，系統(tǒng)功能會越來越完善，雷達測量精度會越來越高。根據調查可知，雷達定位在300～1500M的范圍內，平面位置的測量誤差值在1mm，相對于其他測量系統(tǒng)而言測量誤差值較小。

3.2 操作簡便、探測效益高

機載合成孔徑雷達技術會隨著技術的進步不斷進行升級，系統(tǒng)功能會不斷完善，測量精度會越來越高。機載合成孔徑雷達技術具有操作簡便、探測效益高的特征，隨著其系統(tǒng)功能的完善，其應用范圍會不斷擴大。例如，合成孔徑探測的無人機在地形測繪測量中的應用比較普遍，對于25km范圍內的測量目標，利用合成孔徑探測的無人機進行勘測，僅需要15～20min即可以完成工作任務。隨著測量范圍的縮小，無人機的測量速度會適當提升[4]。因此，利用機載合成孔徑雷達技術進行測繪工作，能夠節(jié)省工作時間，提高工作效率，確保測繪測量工作的準確性。機載合成孔徑雷達系統(tǒng)具有操作簡便的特征，屬于綜合型的應用系統(tǒng)，系統(tǒng)能夠實現(xiàn)操作平臺自動控制，能夠對收集的數(shù)據進行自動處理，降低了地形測繪工作的難度，從而提高了工作效率。endprint

4 機載合成孔徑雷達技術在地形測繪中的應用與進展分析

4.1 機載合成孔徑雷達技術在地形測繪中的應用

機載合成孔徑雷達技術最開始主要是在導航、軍事領域等進行應用，隨著技術的發(fā)展，系統(tǒng)功能不斷提升，應用領域范圍不斷擴大，并且在地形測繪工作中被廣泛應用。機載合成孔徑雷達技術工作原來是通過合成孔徑雷達接收、傳遞頻段脈沖信號，能夠滿足海洋、天空、地面的測繪環(huán)境需求，能夠實現(xiàn)對測繪目標的實時監(jiān)控。其在地形測繪工作中的應用，能夠建立大規(guī)模的測量控制網絡平臺，能夠對大面積的測量目標數(shù)據信息進行收集，能夠對島嶼、丘陵、平原等地形進行地勢形態(tài)測量，并且能夠對地殼運動進行監(jiān)測。機載合成孔徑雷達技術在工程測繪工作中的應用比較普遍，是工程測量的主要手段之一，其能夠通過合成孔徑雷達進行航天拍攝監(jiān)控，實現(xiàn)多角度、多方位的測量監(jiān)測，全方面收集測量信息，從而提高測繪工作的準確性[5]。機載合成孔徑雷達技術在地形測繪中的應用比較靈活，由于其操作安裝比較方便，因此，能夠根據工作任務內容隨時進行位置調整。對于測量空間比較狹小的區(qū)域，通過雷達技術更能夠提高測量的精度。諸多地區(qū)的地勢比較復雜，天氣變化比較迅速，傳統(tǒng)的測繪方法無法滿足環(huán)境需求，而采用機載合成孔徑雷達技術能夠解決對應問題，通過雷達干涉進行測量，能夠避免天氣與地勢環(huán)境的影響，從而確保測量精度。

4.2 機載合成孔徑雷達技術的前景展望

信息化時代背景下，隨著科技水平的提高，機載合成孔徑雷達技術在不斷發(fā)展完善，在各個領域的應用相對比較成熟，并且取得了顯著的應用效果。我國對于機載合成孔徑雷達技術的研究比較重視，諸多科學家針對雷達干涉測量機載自動導航進行研究，從而提高定位、測量的精度，確保數(shù)據收集的可靠性。機載合成孔徑雷達技術的發(fā)展比較迅速，但是各別方面存在一定的局限性。未來可以在雷達測量分辨率方面進行提升，例如，雷達測量系統(tǒng)的分辨率問題，機載合成孔徑雷達的分辨率，主要受到合成孔徑的長度、發(fā)射雷達的寬度影響。提高雷達測量的分辨率，能夠實現(xiàn)不調整無載平臺的高度，也能確保測量的準確性，防止無載平臺飛行不穩(wěn)定對測量精度造成的影響。機載合成孔徑雷達技術屬于新型的測量技術，在地形測繪工作中的應用比較廣泛，并且測量結果具有精度高、效率高等特點。機載合成孔徑雷達技術具有較大的研發(fā)空間，在技術發(fā)展領域、應用領域等都具有良好的發(fā)展前景。

5 結論

綜上所述，本文對機載合成孔徑雷達技術在地形測繪中的應用與進展進行了深入研究，關于機載合成孔徑雷達技術的相關介紹主要包括合成孔徑雷達干涉測量技術與極化干涉技術。機載合成孔徑雷達技術在地形測繪中的應用范圍較廣，能夠在地質領域、海洋領域、軍事領域等進行應用，具有良好的發(fā)展前景。

【參考文獻】

【1】明新山.機載合成孔徑雷達技術在地形測繪中的應用[J].大科技，2017，9（7）：25.

【2】王萍，李鵬，張艷梅.合成孔徑雷達技術在地理國情普查中的應用[J].地理空間信息，2017，9（3）：31-33.

【3】王巖飛，劉暢，詹學麗，等.無人機載合成孔徑雷達系統(tǒng)技術與應用[J].雷達學報，2016，5（4）：333-349.

【4】王軍鋒，喬明，魏育成，等.無人機機載SAR在地理國情監(jiān)測中的應用研究[J].測繪與空間地理信息，2016，39（5）：61-64.

【5】姜秀鵬，常新亞，姚芳，等.合成孔徑雷達小型衛(wèi)星進展[J].空間電子技術，2016，13（1）：77-82.endprint