本文關(guān)鍵詞：機(jī)載合成孔徑雷達(dá)技術(shù)在地形測(cè)繪中的應(yīng)用及其進(jìn)展，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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機(jī)載合成孔徑雷達(dá)技術(shù)在地形測(cè)繪中的應(yīng)用及其進(jìn)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(dá)是一種先進(jìn)、綜合型的探測(cè)雷達(dá)應(yīng)用系統(tǒng)，最早是美國(guó)于上世紀(jì)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(dá)技術(shù)早先應(yīng)用于飛機(jī)上探測(cè)目標(biāo)形成三維圖形以取代老式的天線雷達(dá)設(shè)計(jì)，早期的合成孔徑雷達(dá)由于受到技術(shù)、材料等的限制，探測(cè)效果并不顯著，如今隨著電子、系統(tǒng)領(lǐng)域的發(fā)展，合成孔徑雷達(dá)技術(shù)有了質(zhì)的飛躍，趨向于小型化、高精度、大范圍等高性能指標(biāo)。
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　　 【關(guān)鍵詞】合成孔徑雷達(dá);地形測(cè)繪;應(yīng)用及進(jìn)展
　　機(jī)載合成孔徑雷達(dá)技術(shù)以其高精度、全天候、高效率、多功能、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)受到廣泛應(yīng)用，除了在軍事領(lǐng)域有較大的發(fā)揮，合成孔徑雷達(dá)技術(shù)在民用鄰域也有較大的發(fā)展，如地形測(cè)繪測(cè)量、空間遙感控制、海洋監(jiān)測(cè)、氣象探測(cè)等，本文將針對(duì)機(jī)載合成孔徑雷達(dá)技術(shù)的特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)分析探究其在地形測(cè)繪中的應(yīng)用及發(fā)展。
　　 1.機(jī)載合成孔徑雷達(dá)系統(tǒng)特點(diǎn)
　　 1.1較高的精度
　　合成孔徑雷達(dá)的原理是通過發(fā)送、接受固定頻率的脈沖信號(hào)，相對(duì)于以前單一獨(dú)立的天線收發(fā)機(jī)制，合成孔徑能夠?qū)⒏魈炀�矩陣單元有效地整合為綜合的發(fā)送、接收系統(tǒng)，加以強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，對(duì)于發(fā)送、接收的頻率脈沖分析處理，從而達(dá)到全方位、高精確的探測(cè)、監(jiān)控效果。
　　隨著科技的進(jìn)步與發(fā)展，電子產(chǎn)業(yè)方興未艾，機(jī)載合成孔徑雷達(dá)的部件不僅性能越來越強(qiáng)悍，其形態(tài)也將變得越來越精細(xì)，所應(yīng)用的功能也越來越廣泛，經(jīng)過一定的實(shí)踐應(yīng)用調(diào)查，機(jī)載合成孔徑雷達(dá)的相對(duì)定位精度在300M至1500M的工程定位中，1小時(shí)以上觀測(cè)的解其平面位置誤差小于1mm，和ME-5000電磁波測(cè)距儀測(cè)定的數(shù)據(jù)結(jié)果比較，其邊長(zhǎng)差值最大為0.5mm，較差中誤差達(dá)到了0.3mm的級(jí)別。
　　 1.2探測(cè)效益高
　　隨著機(jī)載合成孔徑雷達(dá)技術(shù)的不斷完善，通過合成孔徑雷達(dá)探測(cè)的無人機(jī)已經(jīng)應(yīng)運(yùn)而生并且防范應(yīng)用，在地形測(cè)繪測(cè)量中，20KM內(nèi)相對(duì)靜態(tài)的地理定位，無人機(jī)完成探測(cè)任務(wù)僅需15至20分鐘即可，當(dāng)用于快速靜態(tài)相對(duì)定位測(cè)量時(shí)，每個(gè)流動(dòng)站與基準(zhǔn)站間距在15KM時(shí)，觀測(cè)時(shí)間便可縮短至1-2min。通過機(jī)載合成孔徑雷達(dá)的無人機(jī)觀測(cè)與雷達(dá)基站的綜合應(yīng)用，地理地形的探測(cè)工作可以增加實(shí)際效益，縮短耗費(fèi)時(shí)間，降低應(yīng)用成本。
　　 1.3系統(tǒng)綜合、操作便捷
　　整合性的合成孔徑雷達(dá)系統(tǒng)是綜合型的應(yīng)用系統(tǒng)，配合使用的雷達(dá)基站間不需要相互通視便可實(shí)施有效監(jiān)測(cè)及相關(guān)任務(wù)，通過系統(tǒng)的自主調(diào)控以及后臺(tái)大型數(shù)據(jù)處理機(jī)制，地理地形的測(cè)繪工作將會(huì)顯得比較輕松，并且耗費(fèi)的人力、物理也相應(yīng)減少。由于無需點(diǎn)間通視，點(diǎn)位位置可根據(jù)需要，可稀可密，使雷達(dá)站點(diǎn)的選址工作變得靈活多變，可以省去過去經(jīng)典的大地網(wǎng)中的傳算點(diǎn)、過渡點(diǎn)的測(cè)量工作。
　　科學(xué)的進(jìn)步也帶動(dòng)了系統(tǒng)的發(fā)送、接收機(jī)制的發(fā)展，系統(tǒng)的自動(dòng)化程度也越來越高，相應(yīng)組件的構(gòu)造與體積越來越精巧，相應(yīng)的減輕了測(cè)量工作的工作繁重程度，使得地形測(cè)繪輕松簡(jiǎn)便。
　　 1.4提供三維坐標(biāo)、全天候作業(yè)
　　地理地形的測(cè)量方式可以采用不同的方式進(jìn)行，經(jīng)典的大地測(cè)量方法將平面與高程度采用不同方法分別施測(cè)。合成孔徑雷達(dá)可同時(shí)精確測(cè)定相應(yīng)地形相應(yīng)目標(biāo)的三維坐標(biāo)，并且可以實(shí)現(xiàn)四等水準(zhǔn)測(cè)量的精度。
　　機(jī)載合成孔徑雷達(dá)可裝載在無人機(jī)、高空偵查機(jī)、衛(wèi)星等高空載具中，可以全天24小時(shí)實(shí)施測(cè)量工作，不受陰天黑夜、起霧刮風(fēng)、下雨下雪等環(huán)境天氣的影響。
　　 2.機(jī)載合成孔徑雷達(dá)技術(shù)在測(cè)繪領(lǐng)域的應(yīng)用
　　最初的合成孔徑雷達(dá)的設(shè)計(jì)目的是應(yīng)用于導(dǎo)航，情報(bào)收集等軍事領(lǐng)域。隨著技術(shù)發(fā)展，民用等軍事領(lǐng)域之外的應(yīng)用前景也相當(dāng)廣泛，由于合成孔徑雷達(dá)的諸多高性能特性及優(yōu)點(diǎn)，注定其在各行各業(yè)有著廣闊的應(yīng)用空間。
　　通過合成孔徑雷達(dá)發(fā)送與接收的頻段脈沖信號(hào)，可以進(jìn)行海、空、陸的測(cè)量測(cè)繪、精確定位以及實(shí)時(shí)監(jiān)控等。在于地形測(cè)繪鄰域，合成孔徑雷達(dá)技術(shù)已經(jīng)用于建立高精度的全國(guó)性大地測(cè)量控制收發(fā)網(wǎng)絡(luò)，測(cè)定大范圍的地形動(dòng)態(tài)參數(shù)，用于建立陸地海洋大地測(cè)量基準(zhǔn)，進(jìn)行高精度的島嶼、丘陵、平原、海洋等多種地形地貌的聯(lián)測(cè)，用于檢測(cè)地球板塊運(yùn)動(dòng)和地殼形態(tài)移動(dòng)以及實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控，還可以應(yīng)用于工程測(cè)量當(dāng)中，成為建立城市與工程控制網(wǎng)絡(luò)的主要手段，合成孔徑雷達(dá)可以測(cè)定航空航天攝影瞬間的相機(jī)的相對(duì)位置，，實(shí)現(xiàn)少量地面控制或者無地面控制的航測(cè)快速成圖，從而從多方位、多領(lǐng)域?qū)Φ乩硇畔⑾到y(tǒng)、全球環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)的技術(shù)發(fā)展起到促成推進(jìn)作用。
　　 3.機(jī)載合成孔徑雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展前景
　　隨著我國(guó)的技術(shù)創(chuàng)新以及科技發(fā)展，機(jī)載合成孔徑能夠獲得廣泛的應(yīng)用空間，特別在無人機(jī)、電子產(chǎn)業(yè)火速發(fā)展的今天。
　　在大地測(cè)量鄰域，通過機(jī)載合成孔徑雷達(dá)技術(shù)可以開展國(guó)際聯(lián)測(cè)，各地大范圍、多地形地貌的聯(lián)測(cè)。經(jīng)過平臺(tái)統(tǒng)一、數(shù)據(jù)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(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，能夠?yàn)榈攸c(diǎn)提供高精度的坐標(biāo)，測(cè)定和精化大地水準(zhǔn)面。經(jīng)過大型數(shù)據(jù)處理機(jī)制，雷達(dá)探測(cè)地形坐標(biāo)精度獎(jiǎng)金0.2m，并且能夠聯(lián)測(cè)地形的集合水準(zhǔn)，為我國(guó)的地理地形測(cè)繪建立了各級(jí)測(cè)量控制網(wǎng)，提供高精度的平面與高程三維基準(zhǔn)。使得全國(guó)大范圍的地形、平原、丘陵、島嶼、海洋聯(lián)結(jié)為整體的三維地形庫(kù)。
　　工程測(cè)量領(lǐng)域，運(yùn)用合成孔徑雷達(dá)技術(shù)，能夠?qū)o態(tài)工程位點(diǎn)進(jìn)行精準(zhǔn)定位，實(shí)施地形測(cè)量，從而根據(jù)測(cè)量實(shí)際數(shù)據(jù)布設(shè)精密工程控制網(wǎng)，可用于城市、礦區(qū)、油田等重要地形地段的沉降監(jiān)測(cè)、地殼板塊的動(dòng)向監(jiān)控、高層建筑的變形監(jiān)測(cè)以及隧道、河道、橋梁貫通測(cè)量等精密工程。
　　航空攝影地形測(cè)量領(lǐng)域，我國(guó)測(cè)繪工作者通過高空無人機(jī)、氣象無人機(jī)、電子偵察機(jī)等多種機(jī)載合成孔徑雷達(dá)載具進(jìn)行相關(guān)任務(wù)工作，如航測(cè)外業(yè)控制測(cè)量、航攝飛機(jī)導(dǎo)航、機(jī)載雷達(dá)航測(cè)等匯聚數(shù)據(jù)形成三維坐標(biāo)圖形。
　　地球動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域，機(jī)載合成孔徑雷達(dá)技術(shù)應(yīng)用于地形地殼板塊運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)以及區(qū)域板塊的運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)，另外該技術(shù)還應(yīng)用與海洋測(cè)量、水下地形測(cè)繪等相關(guān)領(lǐng)域。在靜態(tài)定位與動(dòng)態(tài)定位測(cè)繪時(shí)，合成孔徑雷達(dá)系統(tǒng)需要整合相關(guān)測(cè)量測(cè)控設(shè)備的配合與數(shù)據(jù)接收整合，如低軌衛(wèi)星，地面雷達(dá)基站等多方位探測(cè)設(shè)備，通過平臺(tái)統(tǒng)一的處理發(fā)布指令，可以實(shí)施靜態(tài)定位與高動(dòng)態(tài)高精度定位測(cè)繪以及精密定軌監(jiān)控等高難度任務(wù)。
　　 結(jié)束語
　　機(jī)載合成孔徑雷達(dá)技術(shù)不僅廣泛應(yīng)用于地形測(cè)繪監(jiān)控，同時(shí)在軍事國(guó)防、智能交通、郵電通信、地礦、能源開采、工程建筑、海洋探測(cè)、高空監(jiān)測(cè)、農(nóng)業(yè)、氣象氣候、土地規(guī)劃管理、環(huán)境監(jiān)測(cè)、金融、安防等部門行業(yè)，還可以在航空航天、測(cè)時(shí)授時(shí)、物理探礦、姿態(tài)測(cè)定等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。
　　 參考文獻(xiàn)
　　 [1]潘正風(fēng)，楊正堯，程效軍，等.數(shù)字測(cè)圖原理與方法[M].武漢：武漢大學(xué)出版社，2004.
　　 [2]徐紹銓.GPS測(cè)量原理及應(yīng)用.武漢大學(xué)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(jù)處理.上海同濟(jì)大學(xué)出版社，1996.
　　 [4] 王華中，耿曉良.地籍圖測(cè)繪的技術(shù)探討[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2013，（9）.

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