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機載合成孔徑雷達技術在地形測繪中的應用及其進展

發(fā)布日期： 2015-10-29 發(fā)布：  

  2015年9期目錄       本期共收錄文章20篇

　　 【摘要】合成孔徑雷達是一種先進、綜合型的探測雷達應用系統(tǒng)，最早是美國于上世紀六十年代創(chuàng)新研發(fā)出來用在航天航空鄰域。合成孔徑雷達技術早先應用于飛機上探測目標形成三維圖形以取代老式的天線雷達設計，早期的合成孔徑雷達由于受到技術、材料等的限制，探測效果并不顯著，如今隨著電子、系統(tǒng)領域的發(fā)展，合成孔徑雷達技術有了質的飛躍，趨向于小型化、高精度、大范圍等高性能指標。
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　　 【關鍵詞】合成孔徑雷達;地形測繪;應用及進展
　　機載合成孔徑雷達技術以其高精度、全天候、高效率、多功能、操作簡便等優(yōu)勢特點受到廣泛應用，除了在軍事領域有較大的發(fā)揮，合成孔徑雷達技術在民用鄰域也有較大的發(fā)展，如地形測繪測量、空間遙感控制、海洋監(jiān)測、氣象探測等，本文將針對機載合成孔徑雷達技術的特點優(yōu)勢分析探究其在地形測繪中的應用及發(fā)展。
　　 1.機載合成孔徑雷達系統(tǒng)特點
　　 1.1較高的精度
　　合成孔徑雷達的原理是通過發(fā)送、接受固定頻率的脈沖信號，相對于以前單一獨立的天線收發(fā)機制，合成孔徑能夠將各天線矩陣單元有效地整合為綜合的發(fā)送、接收系統(tǒng)，加以強大的數(shù)據處理能力，對于發(fā)送、接收的頻率脈沖分析處理，從而達到全方位、高精確的探測、監(jiān)控效果。
　　隨著科技的進步與發(fā)展，電子產業(yè)方興未艾，機載合成孔徑雷達的部件不僅性能越來越強悍，其形態(tài)也將變得越來越精細，所應用的功能也越來越廣泛，經過一定的實踐應用調查，機載合成孔徑雷達的相對定位精度在300M至1500M的工程定位中，1小時以上觀測的解其平面位置誤差小于1mm，和ME-5000電磁波測距儀測定的數(shù)據結果比較，其邊長差值最大為0.5mm，較差中誤差達到了0.3mm的級別。
　　 1.2探測效益高
　　隨著機載合成孔徑雷達技術的不斷完善，通過合成孔徑雷達探測的無人機已經應運而生并且防范應用，在地形測繪測量中，20KM內相對靜態(tài)的地理定位，無人機完成探測任務僅需15至20分鐘即可，當用于快速靜態(tài)相對定位測量時，每個流動站與基準站間距在15KM時，觀測時間便可縮短至1-2min。通過機載合成孔徑雷達的無人機觀測與雷達基站的綜合應用，地理地形的探測工作可以增加實際效益，縮短耗費時間，降低應用成本。
　　 1.3系統(tǒng)綜合、操作便捷
　　整合性的合成孔徑雷達系統(tǒng)是綜合型的應用系統(tǒng)，配合使用的雷達基站間不需要相互通視便可實施有效監(jiān)測及相關任務，通過系統(tǒng)的自主調控以及后臺大型數(shù)據處理機制，地理地形的測繪工作將會顯得比較輕松，并且耗費的人力、物理也相應減少。由于無需點間通視，點位位置可根據需要，可稀可密，使雷達站點的選址工作變得靈活多變，可以省去過去經典的大地網中的傳算點、過渡點的測量工作。
　　科學的進步也帶動了系統(tǒng)的發(fā)送、接收機制的發(fā)展，系統(tǒng)的自動化程度也越來越高，相應組件的構造與體積越來越精巧，相應的減輕了測量工作的工作繁重程度，使得地形測繪輕松簡便。
　　 1.4提供三維坐標、全天候作業(yè)
　　地理地形的測量方式可以采用不同的方式進行，經典的大地測量方法將平面與高程度采用不同方法分別施測。合成孔徑雷達可同時精確測定相應地形相應目標的三維坐標，并且可以實現(xiàn)四等水準測量的精度。
　　機載合成孔徑雷達可裝載在無人機、高空偵查機、衛(wèi)星等高空載具中，可以全天24小時實施測量工作，不受陰天黑夜、起霧刮風、下雨下雪等環(huán)境天氣的影響。
　　 2.機載合成孔徑雷達技術在測繪領域的應用
　　最初的合成孔徑雷達的設計目的是應用于導航，情報收集等軍事領域。隨著技術發(fā)展，民用等軍事領域之外的應用前景也相當廣泛，由于合成孔徑雷達的諸多高性能特性及優(yōu)點，注定其在各行各業(yè)有著廣闊的應用空間。
　　通過合成孔徑雷達發(fā)送與接收的頻段脈沖信號，可以進行海、空、陸的測量測繪、精確定位以及實時監(jiān)控等。在于地形測繪鄰域，合成孔徑雷達技術已經用于建立高精度的全國性大地測量控制收發(fā)網絡，測定大范圍的地形動態(tài)參數(shù)，用于建立陸地海洋大地測量基準，進行高精度的島嶼、丘陵、平原、海洋等多種地形地貌的聯(lián)測，用于檢測地球板塊運動和地殼形態(tài)移動以及實時動態(tài)監(jiān)控，還可以應用于工程測量當中，成為建立城市與工程控制網絡的主要手段，合成孔徑雷達可以測定航空航天攝影瞬間的相機的相對位置，，實現(xiàn)少量地面控制或者無地面控制的航測快速成圖，從而從多方位、多領域對地理信息系統(tǒng)、全球環(huán)境遙感監(jiān)測的技術發(fā)展起到促成推進作用。
　　 3.機載合成孔徑雷達技術的發(fā)展前景
　　隨著我國的技術創(chuàng)新以及科技發(fā)展，機載合成孔徑能夠獲得廣泛的應用空間，特別在無人機、電子產業(yè)火速發(fā)展的今天。
　　在大地測量鄰域，通過機載合成孔徑雷達技術可以開展國際聯(lián)測，各地大范圍、多地形地貌的聯(lián)測。經過平臺統(tǒng)一、數(shù)據連接整合，很有希望能夠建立起全球性的大地地形地貌控制網絡系統(tǒng)，能夠為地點提供高精度的坐標，測定和精化大地水準面。經過大型數(shù)據處理機制，雷達探測地形坐標精度獎金0.2m，并且能夠聯(lián)測地形的集合水準，為我國的地理地形測繪建立了各級測量控制網，提供高精度的平面與高程三維基準。使得全國大范圍的地形、平原、丘陵、島嶼、海洋聯(lián)結為整體的三維地形庫。
　　工程測量領域，運用合成孔徑雷達技術，能夠對靜態(tài)工程位點進行精準定位，實施地形測量，從而根據測量實際數(shù)據布設精密工程控制網，可用于城市、礦區(qū)、油田等重要地形地段的沉降監(jiān)測、地殼板塊的動向監(jiān)控、高層建筑的變形監(jiān)測以及隧道、河道、橋梁貫通測量等精密工程。
　　航空攝影地形測量領域，我國測繪工作者通過高空無人機、氣象無人機、電子偵察機等多種機載合成孔徑雷達載具進行相關任務工作，如航測外業(yè)控制測量、航攝飛機導航、機載雷達航測等匯聚數(shù)據形成三維坐標圖形。
　　地球動力學領域，機載合成孔徑雷達技術應用于地形地殼板塊運動監(jiān)測以及區(qū)域板塊的運動監(jiān)測，另外該技術還應用與海洋測量、水下地形測繪等相關領域。在靜態(tài)定位與動態(tài)定位測繪時，合成孔徑雷達系統(tǒng)需要整合相關測量測控設備的配合與數(shù)據接收整合，如低軌衛(wèi)星，地面雷達基站等多方位探測設備，通過平臺統(tǒng)一的處理發(fā)布指令，可以實施靜態(tài)定位與高動態(tài)高精度定位測繪以及精密定軌監(jiān)控等高難度任務。
　　 結束語
　　機載合成孔徑雷達技術不僅廣泛應用于地形測繪監(jiān)控，同時在軍事國防、智能交通、郵電通信、地礦、能源開采、工程建筑、海洋探測、高空監(jiān)測、農業(yè)、氣象氣候、土地規(guī)劃管理、環(huán)境監(jiān)測、金融、安防等部門行業(yè)，還可以在航空航天、測時授時、物理探礦、姿態(tài)測定等領域有著廣闊的應用前景。
　　 參考文獻
　　 [1]潘正風，楊正堯，程效軍，等.數(shù)字測圖原理與方法[M].武漢：武漢大學出版社，2004.
　　 [2]徐紹銓.GPS測量原理及應用.武漢大學出版社.修訂版，1999，23（5）：120-125.
　　 [3]劉大杰.全球定位系統(tǒng)（GPS）的原理與數(shù)據處理.上海同濟大學出版社，1996.
　　 [4] 王華中，耿曉良.地籍圖測繪的技術探討[J].城市建設理論研究（電子版），2013，（9）.

  本文關鍵詞：機載合成孔徑雷達技術在地形測繪中的應用及其進展，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。