雙頻共面合成孔徑雷達海面風場反演

摘要：根據L/C雙頻共面SAR能夠獲取同一海域雙波段電磁波后向散射系數,得到更多海洋目標特征信息的電磁散射特點,結合地球物理模型函數研究了一種新的SAR海面風場反演方法。利用L/C雙頻共面SAR的L和C兩個波段的地球物理模型函數和后向散射系數等信息,通過地球物理模型函數聯立以及構建和求解最小代價函數,直接從SAR數據本身獲取海面風場信息,并借助輔助數據去除了風向的180°模糊,從而實現海面風場反演。仿真分析和海上機載同步飛行試驗的研究結果表明,該方法可直接利用SAR數據本身獲取精度較高的海面風速、風向;絕對輻射定標精度是決定海面風場反演精度的關鍵因素,海面風場反演誤差隨定標精度提高而減小;隨著海面風速的增大,風速反演誤差逐漸增大。論文提出的雙頻共面SAR海面風場反演方法解決了傳統單波段單極化SAR海面風場反演存在的固有問題,機載同步飛行試驗的海面風速和風向反演結果與調查船觀測值的均方根誤差分別為0.93m/s和19.39°,可為星載SAR海面風場反演業務化和載荷研制提供支持。