Apertura syntetyczna odnosi się do techniki stosowanej w systemach radarowych i sonarowych w celu uzyskania obrazowania o wyższej rozdzielczości na większym obszarze niż byłoby to możliwe w przypadku apertury fizycznej o tym samym rozmiarze. Polega na przetwarzaniu wielu ech radarowych lub sygnałów sonaru zebranych w różnych pozycjach, gdy antena lub przetwornik porusza się wzdłuż ścieżki.
Łącząc i przetwarzając te sygnały w sposób spójny, systemy z syntetyczną aperturą skutecznie symulują dużą antenę lub aperturę, co skutkuje lepszą rozdzielczością i jakością obrazu.
Technika ta jest szeroko stosowana w radarach z syntetyczną aperturą (SAR) do zastosowań teledetekcyjnych, umożliwiając szczegółowe obrazowanie powierzchni Ziemi w celu mapowania terenu, monitorowania zmian środowiskowych i prowadzenia misji zwiadowczych.
Apertura syntetyczna w kontekście systemów radarowych i sonarowych odnosi się do metody obliczeniowej stosowanej do tworzenia obrazów lub map terenu lub obiektów podwodnych o wysokiej rozdzielczości.
Zamiast fizycznie zwiększać aperturę anteny lub przetwornika, niepraktyczne techniki syntetycznej apertury obejmują przetwarzanie wielu sygnałów zebranych w różnych pozycjach. Łącząc te sygnały w spójny sposób i stosując zaawansowane algorytmy, systemy z syntetyczną aperturą osiągają lepszą rozdzielczość porównywalną do znacznie większej apertury fizycznej.
Podejście to ma kluczowe znaczenie w zastosowaniach takich jak radar z syntetyczną aperturą (SAR) do teledetekcji, gdzie potrzebne jest szczegółowe obrazowanie powierzchni Ziemi do różnych celów naukowych, środowiskowych i wojskowych.
Długość apertury syntetycznej odnosi się do rozmiaru lub efektywnej długości apertury wirtualnej utworzonej przez radar z syntetyczną aperturą (SAR) lub podobne systemy. W SAR długość syntetycznej apertury odpowiada odległości przebytej przez antenę radaru podczas zbierania echa radarowego wzdłuż swojej ścieżki.
Im dłuższa apertura syntetyczna, tym wyższa rozdzielczość uzyskanego obrazu SAR, ponieważ pozwala to na przetworzenie i połączenie większej liczby sygnałów radarowych w celu utworzenia szczegółowego obrazu obserwowanego terenu lub obiektów.
Długość syntetycznej apertury jest krytycznym parametrem w systemach SAR, wpływającym na rozdzielczość przestrzenną i możliwości obrazowania niezbędne w zastosowaniach takich jak mapowanie, nadzór i monitorowanie środowiska.
Radar z syntetyczną aperturą (SAR) to technika teledetekcji wykorzystywana do tworzenia obrazów powierzchni Ziemi o wysokiej rozdzielczości. Działa poprzez transmisję sygnałów mikrofalowych na powierzchnię Ziemi i rejestrowanie echa odbitego z powrotem do anteny SAR.
Systemy SAR wykorzystują koncepcję syntetycznej apertury w celu uzyskania obrazowania o wysokiej rozdzielczości na dużych obszarach. W przeciwieństwie do tradycyjnych systemów radarowych, których rozdzielczość opiera się na fizycznym rozmiarze anteny, SAR syntetyzuje znacznie większą efektywną aperturę poprzez spójne przesuwanie anteny i łączenie zebranych sygnałów.
Dzięki temu SAR może tworzyć szczegółowe obrazy cech terenu, wykrywać zmiany w pokryciu terenu, monitorować klęski żywiołowe i wspierać różne zastosowania w geologii, rolnictwie, leśnictwie i planowaniu urbanistycznym.
Główną różnicą między radarem z rzeczywistą aperturą a radarem z syntetyczną aperturą (SAR) są możliwości obrazowania i rozdzielczość. Radar z rzeczywistą aperturą wykorzystuje fizyczny rozmiar anteny do określenia rozdzielczości, co ogranicza jego zdolność do osiągania wysokiej rozdzielczości na dużych obszarach.
Natomiast SAR pokonuje to ograniczenie, syntetyzując większą efektywną aperturę za pomocą technik przetwarzania sygnału. Przesuwając antenę radaru wzdłuż ścieżki i spójnie łącząc wiele sygnałów radarowych, SAR osiąga znacznie wyższą rozdzielczość i jakość obrazu, niż byłoby to możliwe w przypadku fizycznej apertury o tym samym rozmiarze. Umożliwia to SAR tworzenie szczegółowych obrazów odpowiednich do zastosowań wymagających precyzyjnego mapowania, monitorowania środowiska i misji zwiadowczych.