An Efficient Polarimetric SAR Calibration Algorithm Using Corner Reflectors

摘要

Le radar à synthèse d'ouverture (RSO) entièrement polarimétrique a été largement utilisé dans des applications telles que l'inversion des paramètres du sol et la classification. Cependant, pour déchiffrer avec précision les informations contenues dans les caractéristiques polarimétriques d'une scène éclairée, l'intermodulation dans les canaux orthopolarisés et les déséquilibres entre les canaux en copolarisation doivent être supprimés des réponses polarimétriques mesurées. Par conséquent, il est important d'améliorer la technique d'étalonnage polarimétrique RSO afin de réduire les distorsions entre les différents canaux et d'étalonner les données polarimétriques. Dans cet article, nous proposons une méthode d'étalonnage polarimétrique RSO efficace qui utilise des cibles de points d'étalonnage connues pour éliminer les incertitudes parmi les réponses polarisées observées. Nous construisons d'abord un modèle commun de diffusion de cibles naturelles organisé par des produits matriciels. Ensuite, nous réorganisons les matrices carrées sous une forme vectorielle. Enfin, nous construisons un ensemble d'équations analytiques basées sur les relations entre les matrices de diffusion théoriques et mesurées et dérivons les éléments complets de la matrice de distorsion en résolvant ces équations. Cet algorithme détermine la matrice d'étalonnage des réflecteurs en coin avec des matrices de diffusion connues, et il est efficace et facile à comprendre. Enfin, nous validons l'algorithme avec les données RSO polarimétriques en bande C aéroportées.%Fully polarimetric synthetic aperture radar (SAR) has been widely used in applications, such as ground parameter inversion and classification. However, to accurately decipher the information contained in the polarimetric characteristics of an illuminated scene, the cross talks in cross-polarimetric channels and imbalances among co-pol channels must be removed from the measured polarimetric responses. Therefore, it is important to improve the polarimetric SAR calibration technique to reduce the distortions between various channels and calibrate the polarimetric data. In this article, we propose an efficient polarimetric SAR calibration method that uses known calibration point targets to remove the uncertainties among observed polarized responses. We first construct a common scattering model of natural targets organized by matrix products. Next, we reorder the square matrices in vector form. Finally, we construct a set of analytical equations based on the relations between theoretical and measured scattering matrices and derive the full elements of the distortion matrix by solving these equations. This algorithm determines the calibration matrix from corner reflectors with known scattering matrices, and it is efficient and easy to understand. Finally, we validate the algorithm with airborne C-band polarimetric SAR data.