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Impact of TEC Gradients and Higher-Order Ionospheric Disturbances on Spaceborne Single-Pass SAR Interferometry

Krieger, Gerhard und De Zan, Francesco und Lopez-Dekker, Paco und Kim, Jun Su und Rodriguez Cassola, Marc und Moreira, Alberto (2015) Impact of TEC Gradients and Higher-Order Ionospheric Disturbances on Spaceborne Single-Pass SAR Interferometry. In: IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS), Seiten 4061-4064. International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS) 2015, 2015-07-26 - 2015-07-31, Milan,Italy. doi: 10.1109/igarss.2015.7326717.

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Kurzfassung

This paper analyzes the impact of a spatially inhomogeneous ionosphere on spaceborne single-pass SAR interferometry. For this, linear TEC gradients and higher-order irregularities are considered. It is shown that TEC gradients as low as 0.01 TECU/km may already noticeably affect the accuracy of an L-band cross-track interferometer, causing, e.g., horizontal and vertical offsets in the order of 1-2 m. Higher-order perturbations of the electron plasma lead to additional errors that vary nonlinearly with the length of the interferometric baseline. To predict these errors, we model the ionospheric irregularities as the product of a vertical profile and a second-order stationary stochastic process with a 3-D power-law spectrum. The interferometric errors are then derived via a set of projection integrals that express the expected phase error variance as a function of the baseline length and the angular extent of the synthetic aperture. With this model, we show that the phase errors of an L-band single-pass SAR interferometer may reach several tens of degrees under medium turbulence conditions. Since these phase errors are highly correlated among neighboring resolution cells, they cannot be reduced by multi-looking, thereby posing a possible challenge for multiple baseline interferometry and SAR tomography.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/95065/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Impact of TEC Gradients and Higher-Order Ionospheric Disturbances on Spaceborne Single-Pass SAR Interferometry
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Krieger, GerhardNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
De Zan, FrancescoNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Lopez-Dekker, PacoNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kim, Jun SuNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Rodriguez Cassola, MarcNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Moreira, AlbertoNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:26 Juli 2015
Erschienen in:IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS)
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Ja
DOI:10.1109/igarss.2015.7326717
Seitenbereich:Seiten 4061-4064
Status:veröffentlicht
Stichwörter:ionosphere, scintillation, SAR interferometry, turbulence, TEC gradient
Veranstaltungstitel:International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS) 2015
Veranstaltungsort:Milan,Italy
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:26 Juli 2015
Veranstaltungsende:31 Juli 2015
Veranstalter :IEEE
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HGF - Programm:Raumfahrt
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Institut für Hochfrequenztechnik und Radarsysteme
Hinterlegt von: Krieger, Dr.-Ing. Gerhard
Hinterlegt am:05 Feb 2015 08:35
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:00

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