1. ما هو SARالاستقطاب؟
الاستقطاب: H الاستقطاب الأفقي؛ V الاستقطاب العمودي، أي اتجاه اهتزاز المجال الكهرومغناطيسي. عندما يرسل القمر الصناعي إشارة إلى الأرض، يمكن أن يكون اتجاه اهتزاز موجة الراديو المستخدمة بعدة طرق. المستخدمة حاليا هي:
الاستقطاب الأفقي (H-horizontal): الاستقطاب الأفقي يعني أنه عندما يرسل القمر الصناعي إشارة إلى الأرض، يكون اتجاه اهتزاز موجته الراديوية أفقيا. الاستقطاب العمودي (V-vertical): الاستقطاب العمودي يعني أنه عندما يرسل القمر الصناعي إشارة إلى الأرض، يكون اتجاه اهتزاز موجته الراديوية عموديًا.
ينقسم إرسال الموجات الكهرومغناطيسية إلى موجات أفقية (H) وموجات رأسية (V)، وينقسم الاستقبال أيضًا إلى H وV. ويستخدم نظام الرادار الذي يستخدم الاستقطاب الخطي H وV زوجًا من الرموز لتمثيل استقطاب الإرسال والاستقبال، لذلك يمكن أن تحتوي على القنوات التالية -HH، VV، HV، VH.
(1) HH - للإرسال الأفقي والاستقبال الأفقي
(2) VV - للإرسال الرأسي والاستقبال الرأسي
(3) HV - للإرسال الأفقي والاستقبال الرأسي
(4) VH - للإرسال الرأسي والاستقبال الأفقي
يُطلق على أول مجموعتين من مجموعات الاستقطاب هذه اسم الاستقطابات المتشابهة لأن استقطابي الإرسال والاستقبال متماثلان. تسمى المجموعتان الأخيرتان بالاستقطابات المتقاطعة لأن استقطابات الإرسال والاستقبال متعامدة مع بعضها البعض.
2. ما هو الاستقطاب الفردي والاستقطاب المزدوج والاستقطاب الكامل في SAR؟
يشير الاستقطاب الفردي إلى (HH) أو (VV) ويعني (الإرسال الأفقي والاستقبال الأفقي) أو (الإرسال الرأسي والاستقبال الرأسي) (إذا كنت تدرس مجال رادارات الأرصاد الجوية فهو بشكل عام (HH).)
يشير الاستقطاب المزدوج إلى إضافة وضع استقطاب آخر إلى وضع استقطاب واحد، مثل (HH) الإرسال الأفقي والاستقبال الأفقي + (HV) الإرسال الأفقي والاستقبال الرأسي.
تعد تقنية الاستقطاب الكامل هي الأصعب، حيث تتطلب الإرسال المتزامن لـ H و V، أي أن أوضاع الاستقطاب الأربعة (HH) (HV) (VV) (VH) موجودة في نفس الوقت.
يمكن أن يكون لأنظمة الرادار مستويات مختلفة من تعقيد الاستقطاب:
(1) الاستقطاب الفردي: سمو؛ ف.ف. الجهد العالي. VH
(2)الاستقطاب المزدوج: سمو + جهد عالي؛ فف+ف؛ سمو+VV
(3) أربعة استقطابات: HH+VV+HV+VH
تستخدم رادارات الاستقطاب المتعامد (أي الاستقطاب الكامل) هذه الاستقطابات الأربعة وتقيس فرق الطور بين القنوات بالإضافة إلى السعة. تقوم بعض الرادارات ثنائية الاستقطاب أيضًا بقياس فرق الطور بين القنوات، حيث يلعب هذا الطور دورًا مهمًا في استخلاص معلومات الاستقطاب.
صور الأقمار الصناعية الرادارية من حيث الاستقطاب، فإن الأجسام المرصودة المختلفة تعمل على تشتيت موجات استقطاب مختلفة لموجات استقطاب مختلفة. ولذلك، يمكن للاستشعار عن بعد في الفضاء استخدام نطاقات متعددة لزيادة محتوى المعلومات، أو استخدام استقطابات مختلفة لتعزيز وتحسين دقة تحديد الهدف.
3. كيفية اختيار وضع الاستقطاب للقمر الصناعي الراداري SAR؟
تظهر التجربة أن:
بالنسبة للتطبيقات البحرية، يكون استقطاب HH للنطاق L أكثر حساسية، في حين أن استقطاب VV للنطاق C أفضل؛
بالنسبة للعشب والطرق منخفضة التشتت، فإن الاستقطاب الأفقي يجعل الكائنات لديها اختلافات أكبر، وبالتالي فإن معدل الامتصاص النوعي المحمول في الفضاء المستخدم لرسم خرائط التضاريس يستخدم الاستقطاب الأفقي؛ بالنسبة للأراضي ذات الخشونة الأكبر من الطول الموجي، لا يوجد تغير واضح في HH أو VV.
تختلف قوة الصدى لنفس الكائن تحت استقطابات مختلفة، كما تختلف نغمة الصورة أيضًا، مما يزيد من المعلومات لتحديد هدف الكائن. يمكن أن تؤدي مقارنة معلومات نفس الاستقطاب (HH، VV) والاستقطاب المتقاطع (HV، VH) إلى زيادة معلومات الصورة الرادارية بشكل كبير، ويكون فرق المعلومات بين أصداء الاستقطاب للنباتات والأجسام المختلفة الأخرى أكثر حساسية من الفرق بين فرق مختلفة.
لذلك، في التطبيقات العملية، يمكن اختيار وضع الاستقطاب المناسب وفقًا للاحتياجات المختلفة، والاستخدام الشامل لأنماط الاستقطاب المتعددة يفضي إلى تحسين دقة تصنيف الكائنات.
لمعرفة المزيد عن الهوائيات، يرجى زيارة:
وقت النشر: 28 يونيو 2024
