Performance Analysis of Multi-Static SAR Satellite Data

Abstract

Das Radar mit synthetischer Apertur (SAR) ist seit mehr als 60 Jahren eine etablierte Möglichkeit um weltweit Erdbeobachtungen zu praktizieren. Die Herausforderung, immer höhere geometrische Auflösungen bei großen abzudeckenden Streifenbreiten zu erzielen, kann jedoch nicht mit konventionellen SAR-Systemen erfüllt werden. Um zukünftige SAR-Missionen ohne diese Einschränkungen realisieren zu können, sind multistatische Systeme eine Erfolg verheißende Alternative. Multistatische Systeme erweitern herkömmliche SAR-Systeme auf eine Mehrzahl der Empfangskanäle verteilt auf unterschiedlichen Plattformen. Durch eine Vielzahl von Empfangskanälen stehen von einer aufgenommenen SAR-Szene mehr Signalinformationen zur Verfügung, die es ermöglichen die Einschränkungen von konventionellen SAR-Systemen zu eliminieren und somit hohe geometrische Auflösungen bei gleichzeitiger großer Streifenbreite zu realisieren. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit einem multistatischen Experiment der beiden Satelliten TerraSAR-X und TanDEM-X. In diesem Zusammenhang wird ein Evaluierungsablauf präsentiert, der es ermöglichen soll, Satellitendaten auf verteilten Plattformen mehrkanalig zu prozessieren. Der Schwerpunkt der Arbeit liegt auf der Prozessierung und Performanceanalyse von drei unterschiedlichen, multistatischen Satellitendatensätzen. Ziel ist es, den Evaluierungsablauf hinsichtlich Fehlereinflüssen und Verbesserungspotential zu untersuchen. Weiterhin wird ein Multi-Kanal Rekonstruktionsalgorithmus vorgestellt, der es erlaubt, mehrkanalige SAR-Daten zu prozessieren. Nachfolgend werden anhand der drei SAR-Datensätze verschiedene Fehlereinflüsse innerhalb der einzelnen Evaluierungsschritte herausgearbeitet. Die erzielten Ergebnisse der Performanceanalyse stellen die Grundlage für zukünftige, satellitengestützte SAR-Missionen des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e.V. dar.