TanDEM-X Blog | 30. Juni 2010

TanDEM-X nutzt zum ersten Mal den Zoom und Weitwinkelmodus

TanDEM-X High Resolution Spotlight Preview

Nachdem nun mit der Kommandierung und Missionsplanung sowie den Bodenstationen Kiruna und Neustrelitz wichtige Elemente des Bodensegments ihren normalen Betrieb für die Comissioning-Phase aufgenommen haben, werden am Instrument und bei der Prozessierung die verschiedenen Radar-Betriebsarten von TanDEM-X ausgetestet. Darunter der hochauflösende Zoommodus "Spotlight" und die Weitwinkelaufnahmen des "ScanSAR"-Modus.

Unter den fast 200 Aufnahmen, die TanDEM-X mittlerweile zur Erde gefunkt hat, sind nun auch zahlreiche Bilder in diesen Aufnahmemodi des Instruments. Auch hier schaut das Prozessorteam genau auf die Produkte seines Multi-Mode-SAR-Prozessors, der mit einer Vielzahl von Kombinationen aus Betriebsmodus, Aufnahmewinkel und Polarisationen zurechtkommen muss. Auch experimentelle Betriebsarten werden vom Instrument-Team kommandiert und von uns prozessiert, um die Leistungsfähigkeit von TanDEM-X und den Systemen am Boden auszutesten.

TanDEM-X High Resolution Spotlight

TanDEM-X-Spotlight-Aufnahme mit Einfärbung nach statistischen Eigenschaften

Neben dem Standardbetriebsmodus "Stripmap", bei der TanDEM-X lange, kontinuierliche Streifen von 30 Kilometern Breite mit etwa 3 Metern Auflösung aufnimmt, gibt es noch den Spotlight- und den ScanSAR-Modus in verschiedenen Varianten. Der Spotlight-Modus zoomt auf ein etwa 5 bis 10 Kilometer großes Gebiet auf der Erde, in dem innerhalb von Sekunden hunderte von Schaltungen an der Antenne durchgefahren werden, um die Radarstrahlen auf ein Ziel gerichtet zu halten. Damit wird zwar nur ein kleines Areal am Boden gesehen, dies aber mit einer Auflösung von bis zu einem Meter.

Auch der ScanSAR-Modus nutzt komplizierte Sequenzen elektronischer Antennen-Schaltungen - diesmal aber um einen größeren Streifen am Boden auszuleuchten. Der ScanSAR-Streifen ist über 100 Kilometer breit, aber die Auflösung der Bilddaten ist dann auf 18 Meter reduziert.

TanDEM-X ScanSAR Image

TanDEM-X-ScanSAR-Aufnahme von der Südspitze Grönlands (Norden ist links, Osten ist oben)

Die gemessene Auflösung der Bilder ist also für uns ein entscheidender Indikator, ob das Instrument und der Prozessor die komplexen Aufgaben gut beherrschen. Normalerweise misst man diese Eigenschaften an Referenzzielen, sogenannten Corner-Reflektoren, die extra in Szenen platziert werden und ein präzise messbares Signal im SAR-Bild erzeugen. Da der endgültige Orbit in der Nähe von TerraSAR-X noch nicht erreicht ist, hat TanDEM-X diese Ziele bisher nicht aufgenommen. So behelfen wir vom Prozessorteam uns zur Zeit mit natürlichen Strukturen, um die Auflösungen zu messen. Und wieder zeigen diese vorläufigen Analysen, dass TanDEM-X auch hier die erwarteten Werte erreicht.

TanDEM-X Dual Polarisation Image

TanDEM-X-Dual-Polarisation-Aufnahme von norwegischen Fjorden.

Während die Farben der bisher gezeigten Bilder durch statistische Analysen der Radarreflektionen oder Überlagerung zweier Bilder erzeugt wurden, kann auch eine ganz andere Art von Informationen in den SAR-Daten farbig dargestellt werden: Im sogenannten Dual-Polarisation-Modus schaltet das Instrument in Millisekunden abwechselnd zwischen horizontal und vertikal ausgerichteten Radarstrahlen hin und her. Je nach Beschaffenheit der Oberfläche kommen die Strahlen mit unterschiedlich gedrehter Polarisationsebene zurück. Daraus lassen sich dann z.B. Aussagen über die Orientierung und das Volumen von Pflanzen am Boden machen. Zur Veranschaulichung wird hier das horizontale Signal rot eingefärbt, das vertikale erscheint grün. Auch in diesem Modus liefert TanDEM-X wunderschöne Daten und kommt bei den schnellen Wechseln nicht aus dem Tritt.

In den nächsten Tagen stehen weniger Bild-Aufnahmen und mehr Tests am Instrument an. Wir vom Prozessorteam sind aber jetzt schon gut versorgt mit Testdaten, die uns die kommende Zeit beschäftigen werden.

Bilder: DLR

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