微波目标散射特性全要素测量试验

摘要

合成孔径雷达SAR(Synthetic Aperture Radar)以其全天时全天候的观测能力在地表目标识别、灾害监测等领域得到了越来越多的重视,高分辨率、全极化等各类先进SAR载荷卫星的发展日新月异.相对而言,微波与地物目标的相互作用机理仍有待深入研究.在可控无电磁干扰的测试环境下开展典型目标微波特性测量实验,可以再现SAR卫星电磁波与地物目标的相互作用过程,有效提升微波电磁波与典型地物目标相互作用机理的认知水平.本文基于"陆地目标微波特性测量与仿真成像科学实验平台",在可控环境下对两种典型的人工目标(金属球与四旋翼植保无人机)以及典型自然地物(水稻)目标分别开展了全频段微波散射特性测量与多波段、多极化、多入射角、多方位角成像实验.实验结果表明,金属球的雷达散射截面积RCS(Radar Cross Section)测量值精度较高,在2.5 GHz以上与Mie级数模拟值的均方根误差分别为1.09 dBsm(HH极化)与1.00dBsm(VV极化);同时实验平台能够较好地呈现无干扰环境下目标多入射角、多方位角的散射特性.此外,由于结构特征的不规则性和介电特征的不连续性,水稻的0.8-18 GHz连续微波波谱曲线起伏变化较大,这也是导致对自然地物目标的SAR图像解译困难的主要原因之一.