Erkennung von maritimen Zielobjekten aus hoch auflösendem TerraSAR-X Bildmaterial

Abstract

Ein raumgestütztes Radarabbildungssystem mit synthetischer Apertur (SAR) bildet durch seine Unabhängigkeit von der Tageszeit und den vorherrschenden Wetterbedingungen ein ideales Werkzeug in der Fernerkundung. In der Praxis ist die Interpretation der resultierenden Bilddaten jedoch eine äußerst herausfordernde Aufgabe auf Grund der zahlreichen radarspezifischen Ausbreitungs- und Geometrieeffekte. Speziell im Anwendungsfall der maritimen Sicherheit weisen Radarsignaturen von Schiffen zusätzliche Bildeffekte auf, welche einerseits durch die äußerst komplexe Geometrie des Schiffskörpers und andererseits durch die Bewegung der Wasseroberfläche verursacht werden. Die Detektion solcher Zielobjekte aus Radardaten ist zwar sehr gut machbar, jedoch stellt eine Identifikation des Schiffstyps eine schwierige Aufgabe dar. Zur Unterstützung des Nutzers wurde am Institut für Hochfrequenztechnik und Radarsysteme des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) ein spezialisiertes Werkzeug zur Zielerkennung entwickelt. Dieser SAR-Simulator ist für den Bildoperator auf sehr einfache Weise nutzbar, indem simulierte Radarsignaturen von verfügbaren 3D Schiffsmodelldaten auf Übereinstimmung mit real gemessenen Signaturen getestet werden können. Zusätzlich ist für den deutschen Forschungssatelliten TerraSAR-X ein neuer höchst auflösender Staring-Spotlight Aufnahmemodus verfügbar, welcher die Möglichkeit einer erfolgreichen Identifikation von kleineren Zielobjekten wesentlich verbessert. Dieser Vortrag demonstriert den Funktionsumfang des entwickelten Simulationswerkzeuges in der Zielerkennung speziell für Schiffssignaturen. Die Verbesserung der visuellen Zielidentifikation durch Erhöhung von räumlichem Auflösungsvermögen wird an Hand von aktuellen TerraSAR-X Bilddaten im Staring-Spotlight Modus an einer Hafenszene untersucht und illustriert.