全极化合成孔径雷达海面风场与海浪遥感研究

摘要

本文研究了全极化合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)海面风场探测仿真、海浪成像模拟、海浪信息反演等问题。本研究分为六个部分：第一章为引言,简要介绍全极化SAR在海面风场、海浪遥感中的研究背景以及本文的研究内容。第二章简要介绍全极化SAR基础理论,主要包括极化散射模型和SAR成像原理。第三章进行全极化SAR的海面风场遥感仿真,通过仿真为将在HY-3卫星上装载的全极化SAR确定海面风场探测的最佳参数,包括频率、入射角、极化方式等。第四章进行全极化SAR海浪成像模拟。首先介绍SAR成像的基本原理,然后根据随机海浪理论构造包含长涌浪的动态海面,并利用映射投影算法进行成像模拟。第五章进行全极化SAR数据反演海浪信息的研究。从目标散射矢量解析与参数化理论出发,推导出一种反演海浪信息的新方法,该方法无需使用先验信息和复杂的成像调制传递函数,而是利用海面散射的极化信息直接计算海浪坡度和波高,过程简便快捷。采用模拟数据对该方法进行验证,所得的结果与设定值基本吻合。第六章对全文内容进行总结,并提出进一步研究的建议。