E-SAR ist das DLR-eigene flugzeuggetragene experimentelle Synthetik-Apertur-Radarsystem das vom Institut für Hochfrequenztechnik und Radarsysteme in Kooperation mit den DLR-Flugbetrieben auf deren Flugzeug Dornier DO228-212 betrieben wird. Das am Institut entwickelte System lieferte erste Bilder im Jahre 1988 in seiner Grund-Systemkonfiguration. Seitdem wurde das System stetig erweitert und es entwickelte sich zu dem was es heute ist: ein wandlungsfähiges, vielseitig einsetzbares und verlässliches „Arbeitstier“ in der flugzeuggetragenen Erdbeobachtung mit Einsätzen weltweit.
Repeatpass-SAR-Interferometrie- Basislinien, die während der INDREX-Kampagne 2004 in Indonesien erreicht wurden. Die Abweichungen betragen weniger als 1m (RMS) für jeden der drei Pässe mit einer nominellen Basislinie von 5m.
E-SAR operiert in 4 Frequenzbändern: X-, C-, L- and P-Band und deckt damit Wellenlängen von 3 bis 85 Zentimetern ab. Die Polarisation des Radarsignals ist wählbar: horizontal oder vertikal. Im polarimetrischen Modus wechselt die Polarisation von Puls zu Puls in einer Sequenz von HH-HV-VV-VH.
E-SAR Technische Parameter
Bandbreite [MHz]
Das E-SAR-System bietet eine hohe operationelle Flexibilität. Seine Betriebsarten umfassen
Teil des Sensors ist auch ein operationelles E-SAR-Bodensegment. Nach Transkription von HDDC (SONY SD-1) zu Festplatte konvertiert der E-SAR Extended-Chirp-Scaling (ECS) -Prozessor die gewonnenen SAR-Daten zu kalibrierten Bildprodukten (siehe SAR-Prozessierung). Um die Produktqualität auf CEOS-Level 1b anzuheben wurde eine radiometrische und polarimetrische Kalibrierung, sowie Höhenmodellerzeugung und Bild-Georeferenzierung operationell eingebaut.Zur Kalibrierung dienen trihedrale Cornerreflektoren, die am Flugplatz Oberpfaffenhofen sowie auf dem DLR-Betriebsgelände und in dessen Umgebung aufgestellt wurden. Ihre Größe variiert zwischen 90 cm bis 3 m Kantenlänge. Die geografischen Positionen sind genau bekannt. Das E-SAR-Bodensegment wird schließlich komplettiert durch eine Anbindung an das Datenarchiv DIMS (Data Information and Management System) und dessen Internet-Schnittstelle EOWEB (Earth Observation on the WEB), welches Nutzern eine Zugriffsmöglichkeit bietet.
Step Frequency Mode – Radartechnologie unterliegt weiterhin noch einigen Beschränkungen, insbesondere wenn eine rekonfigurierbare Signalerzeugung notwendig wird wie beim E-SAR-System. Um dennoch den Kundenwunsch nach sehr hohen räumlichen Auflösungen erfüllen zu können, sind alternative Lösungen zur Erzeugung großer Bandbreiten von bis zu 1 GHz gefragt. Eine diesbezüglich attraktive Methode ist das Step-Frequency-Verfahren, das auf E-SAR angepasst wurde. Zu Experimentierzwecken wurde eine Step-Frequency-Converter-Einheit für E-SAR entwickelt und getestet. Die Einheit liefert 200 MHz maximale Bandbreite mit Spektrumüberlappungen von 0 bis zu 100 %, indem der normale 100-MHz-Chirp abwechselnd von Puls zu Puls auf zwei Trägerfrequenzen gesendet wird. Flugerprobungen wurden mit verschiedenem Grad von Überlapp durchgeführt (10%, 20% and 50%). Zur Prozessierung der Daten wurde außerdem eine geeignete Software entwickelt. Die Arbeiten dazu wurden erfolgreich abgeschlossen und der Zuwachs an räumlicher Auflösung in Entfernungsrichtung konnte demonstriert werden.
Seit nunmehr vielen Jahren wird E-SAR massiv genutzt, um SAR-Experimente und Messflüge durchzuführen. Es hat sich dabei zu einem wichtigen Werkzeug in der SAR-Forschung und SAR-Anwendung in Europa entwickelt. Eine Vielzahl von wichtigen wissenschaftlichen und technischen SAR-Missionen und -Projekten wurden in den letzten Jahren mit großem Erfolg durchgeführt. Und dennoch: Während viele Fragen in der Vergangenheit beantwortet werden konnten, tauchen neue Probleme auf, die nach neuen Lösungen verlangen. Das Institut baut derzeit ein neues SAR-System, das mit F-SAR bezeichnet wird. In der Konstruktionsphase von F-SAR wird E-SAR jedoch weiterhin gewartet und zu SAR-Kampagnen genutzt.