Hoe maak je een synthetische radar?

Om synthetische radar (SAR) te maken, worden geavanceerde radarsystemen gebruikt die doorgaans bestaan ​​uit een radarantenne die op een vliegtuig of satellietplatform is gemonteerd. SAR-systemen zenden elektromagnetische golven met microgolffrequenties naar het aardoppervlak. Terwijl het platform beweegt, vangt de radarantenne gereflecteerde signalen op die van terrein of objecten op de grond weerkaatsen. Deze signalen worden geregistreerd met de exacte positie van het platform op elk moment. Door de verzamelde signalen te verwerken met behulp van gespecialiseerde algoritmen, creëren SAR-systemen beelden met hoge resolutie van het aardoppervlak, waardoor gedetailleerde kartering en analyse mogelijk wordt.

Synthetische apertuurradar (SAR) is een radarbeeldtechniek die gebruik maakt van de beweging van de radarantenne (of het platform dat deze draagt) om een ​​veel grotere antenne-opening te simuleren. Dankzij deze virtuele opening kunnen SAR-systemen een hoge ruimtelijke resolutie bereiken die vergelijkbaar is met die van een fysiek grotere antenne. Door het combineren van meerdere radarsignalen ontvangen van verschillende posities langs het platformpad, creëert SAR gedetailleerde twee- en driedimensionale beelden van de grond, waardoor de beperkingen van traditionele radarsystemen op het gebied van resolutie en beeldvormingsmogelijkheden worden overwonnen.

Het belangrijkste verschil tussen SAR (synthetische apertuurradar) en SLAR (zijwaarts gerichte luchtradar) zijn hun beeldvormingsmethoden en verwerkingstechnieken. SAR maakt gebruik van complexe algoritmen om radarsignalen vanuit meerdere posities langs de vliegroute te combineren en verwerken om beelden met een hoge resolutie te creëren. SLAR daarentegen werkt met een vaste antenne die zijdelings wijst (loodrecht op de vliegrichting), waarbij radarsignalen direct onder het vliegtuig worden geregistreerd. SLAR biedt over het algemeen beelden met een lage resolutie in vergelijking met SAR en is vanwege het vaste gezichtspunt minder goed in staat gedetailleerde beelden over grote gebieden te produceren.

SAR-beelden worden gevormd door een proces dat coherente verwerking wordt genoemd, waarbij radarecho’s worden gecombineerd die worden ontvangen vanuit meerdere posities langs het pad van het radarplatform. Terwijl het platform beweegt en de radarantenne signalen verzendt en ontvangt, wordt elke radarretour geregistreerd met nauwkeurige timing- en positiegegevens. Door geavanceerde signaalverwerkingstechnieken toe te passen, waaronder Fourier-transformatie en synthetische diafragmaverwerking, construeren SAR-systemen gedetailleerde beelden door radaropbrengsten te focussen en ruis te onderdrukken, wat resulteert in beelden van hoge kwaliteit die oppervlaktekenmerken met een fijne ruimtelijke resolutie onthullen.

De grootte van een SAR-systeem (Synthetic Aperture Radar) kan variëren, afhankelijk van of het op een luchtplatform (zoals een vliegtuig) of op een satelliet is geïnstalleerd. SAR-systemen in de lucht hebben doorgaans kleinere antennes vanwege gewichts- en ruimtebeperkingen in het vliegtuig. Satelliet-SAR-systemen kunnen daarentegen grotere antennes hebben om beeldvormingsmogelijkheden met een hogere resolutie te bereiken. De grootte van de SAR-antenne heeft een directe invloed op de ruimtelijke resolutie en beeldprestaties van het systeem, waardoor het vermogen wordt beïnvloed om fijne details op het aardoppervlak vast te leggen tijdens teledetectieoperaties.