SAR-Techniken



Derzeit finden intensive Forschungsarbeiten statt um eine neue Generation von Mehrkanal-SAR-Systemen zu schaffen. Die hauptsächliche Neuerung dieser zukünftigen Generation von SAR-Systemen ist die Verwendung von mehreren Kanälen in Elevation und/oder Azimut, und die Kombination der Kanäle mit Digital Beamforming (DBF). Dies erlaubt es mehrere dynamische Empfangsantennenkeulen zu generieren. Bei Mehrkanal-SAR-Moden werden eine oder mehrere digitale Empfangskeulen generiert, von denen jede ein eindeutiges Entfernungssegment auf dem Erdboden abdeckt. Durch Ausnutzen der Digital Beamforming Eigenschaft können diese Empfangskeulen aus dem aufgezeichneten Echosignal  gebildet werden ohne dass analoge Empfangskeulenformung notwendig ist. Zusätzlich können diese Empfangskeulen in Elevation geschwenkt werden, um dem Echo auf dem Boden zu folgen.

Senderseitige Hardwarestuktur zur Erzeugung unabhängiger Signalformen in Azimut

Im allgemeinen erlauben Mehrkanal-SAR Sensoren eine Lockerung der Parameter bei der Systemauslegung durch Erhöhung der Freiheitsgrade. Genauer gesagt können bei einer bestimmten Azimutauflösung eine größere Streifenbreite, ein höheres Signal-zu-Rausch Verhältnis und ein niedrigeres Ambiguitäts-zu-Signal Verhältnis erreicht werden. Dies sind Schlüsselparameter bei SAR-Systemen, die die Leistungsfähigkeit der Systeme verbessern. So kann z.B. eine vergrößerte Streifenbreite genutzt werden um die Pulswiederholrate zu reduzieren und auf diese Art regelmäßigere Beobachtungen gewährleisten.

Ein modulares Werzeug zur Performance-Analyse

Der Hauptfokus der Gruppe „SAR-Techniken“ liegt in der Übersetzung von Anforderungen an SAR-Systeme (die üblicherweise über die Anforderungen hinausgehen, die an derzeitige SAR-Systeme gestellt werden) in eine grobe Instrumentenauslegung, die es erlaubt, diese neuen Abbildungsmoden einzusetzen um die Anforderungen zu erfüllen. Die Kompetenz der Gruppe liegt in der Vorhersage der Leistungsfähigkeit von SAR-Systemen, die diese hochentwickelten Techniken nutzen, und der parallelen Entwicklung dieser Techniken. Zusammen mit Fehleranalysen kann die Vorhersage der Leistungsfähigkeit genutzt werden um außerdem Empfehlungen zur Kalibrierung solcher Systeme zu geben. Diese Analysen werden auf vielfältige Systeme angewendet mit z.B. planaren oder Reflektor-basierten Antennenfeldern und ausgelegt für den Betrieb bei Frequenzen, die vom P-Band bis zum Ka-Band reichen. Die Gruppe ist in eine Reihe von nationalen, europäischen und internationalen Projekten eingebunden.

Reflektor-basiertes Digital Beam Forming

Kontakt
Dr.-Ing. Marwan Younis
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Institut für Hochfrequenztechnik und Radarsysteme
, Radarkonzepte
Tel: +49 8153 28-2358

Fax: +49 8153 28-1449

E-Mail: Marwan.Younis@dlr.de
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