Hochauflösende Verarbeitung von Radardaten mit synthetischer Apertur

Abstract

Diese Arbeit stellt das neuartige Frequenz-Skalierungs-Verfahren zur effizienten und genauen Verarbeitung von Spotlight-SAR-Daten ohne Interpolation vor. Es wird eine genaue Modellierung der Spotlight-Abbildungsgeometrie eingeführt. Eine neue analytische Formulierung für SAR-Rohdaten mit Dechirp on Receive-Operation wird abgeleitet. Aufbauend auf dieser Formulierung erfolgt die Entwicklung einer interpolationsfreien Korrektur der Zielentfernungsänderung, der sogenannten Frequenz-Skalierung. Wegen der für alle Ziele gleichen Anfangs- und Endzeitpunkte der Beleuchtung im Spotlight-Modus bietet das SPECAN-Verfahren eine sehr effiziente, aber ungenaue Verarbeitung in Azimut. Eine Azimut-Skalierung wird entwickelt, welche eine hochgenaue und interpolationsfreie Verarbeitung von Spotlight-SAR-Daten mit der SPECAN-Methode ermöglicht. Die Verarbeitung von Spotlight-Rohdaten mit Dechirp-Operation in Entfernung erfordert die Erhöhung der Abtastung in Azimut. Zur Vermeidung dieser Erhöhung wird eine Subapertur-Verarbeitung eingeführt. Die hohe Verarbeitungsqualität des Verfahrens wird anhand von simulierten und realen Rohdaten des E-SAR-Sensors des DLR gezeigt. Der Nachweis der Phasentreue wird durchgeführt. Als Anwendungsbeispiel dient ein Spotlight-Interferogramm. Interessante physikalische Besonderheiten des Spotlight-Abbildungsmodus werden durch den Vergleich des Spotlight-Interferogramms mit dem Stripmap-Interferogramm derselben Szene herausgearbeitet.