โหมดการโพลาไรซ์ที่แตกต่างกันสามแบบของ SAR คืออะไร?

1. SAR คืออะไรการแบ่งขั้ว?
การโพลาไรเซชัน: H คือการโพลาไรเซชันแนวนอน; V คือการโพลาไรเซชันแนวตั้ง ซึ่งก็คือทิศทางการสั่นของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า เมื่อดาวเทียมส่งสัญญาณไปยังภาคพื้นดิน ทิศทางการสั่นของคลื่นวิทยุที่ใช้สามารถเป็นได้หลายวิธี วิธีที่ใช้ในปัจจุบัน ได้แก่:

การโพลาไรซ์แนวนอน (H-horizontal): การโพลาไรซ์แนวนอนหมายความว่า เมื่อดาวเทียมส่งสัญญาณไปยังภาคพื้นดิน ทิศทางการสั่นของคลื่นวิทยุจะเป็นแนวนอน การโพลาไรซ์แนวตั้ง (V-vertical): การโพลาไรซ์แนวตั้งหมายความว่า เมื่อดาวเทียมส่งสัญญาณไปยังภาคพื้นดิน ทิศทางการสั่นของคลื่นวิทยุจะเป็นแนวตั้ง

การส่งคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแบ่งออกเป็นคลื่นแนวนอน (H) และคลื่นแนวตั้ง (V) และการรับสัญญาณก็แบ่งออกเป็น H และ V เช่นกัน ระบบเรดาร์ที่ใช้การโพลาไรซ์เชิงเส้น H และ V จะใช้สัญลักษณ์คู่หนึ่งเพื่อแสดงถึงการโพลาไรซ์ของการส่งและการรับสัญญาณ ดังนั้นจึงสามารถมีช่องสัญญาณดังต่อไปนี้—HH, VV, HV, VH

(1) HH - สำหรับการส่งและการรับในแนวนอน

(2) VV - สำหรับการส่งและการรับในแนวตั้ง

(3) HV - สำหรับการส่งในแนวนอนและการรับในแนวตั้ง

(4) VH - สำหรับการส่งในแนวตั้งและการรับในแนวนอน

สองรูปแบบแรกของการจัดเรียงโพลาไรเซชันนี้เรียกว่าโพลาไรเซชันแบบเดียวกัน เพราะโพลาไรเซชันของการส่งและการรับเหมือนกัน ส่วนสองรูปแบบสุดท้ายเรียกว่าโพลาไรเซชันแบบไขว้ เพราะโพลาไรเซชันของการส่งและการรับตั้งฉากกัน

2. ใน SAR การโพลาไรซ์แบบเดี่ยว การโพลาไรซ์แบบคู่ และการโพลาไรซ์แบบเต็มรูปแบบ คืออะไร?

การโพลาไรซ์แบบเดี่ยว หมายถึง (HH) หรือ (VV) ซึ่งหมายถึง (การส่งสัญญาณในแนวนอนและการรับสัญญาณในแนวนอน) หรือ (การส่งสัญญาณในแนวตั้งและการรับสัญญาณในแนวตั้ง) (หากคุณกำลังศึกษาในสาขาเรดาร์ตรวจอากาศ โดยทั่วไปจะเป็น (HH))

การโพลาไรซ์แบบคู่ หมายถึงการเพิ่มโหมดโพลาไรซ์อีกโหมดหนึ่งเข้าไปในโหมดโพลาไรซ์ที่มีอยู่แล้ว เช่น (HH) การส่งสัญญาณแนวนอนและการรับสัญญาณแนวนอน + (HV) การส่งสัญญาณแนวนอนและการรับสัญญาณแนวตั้ง

เทคโนโลยีโพลาไรเซชันแบบเต็มรูปแบบเป็นเทคโนโลยีที่ยากที่สุด โดยต้องอาศัยการส่งผ่าน H และ V พร้อมกัน กล่าวคือ โหมดโพลาไรเซชันทั้งสี่ (HH) (HV) (VV) (VH) ต้องมีอยู่พร้อมกัน

ระบบเรดาร์สามารถมีระดับความซับซ้อนของการโพลาไรเซชันที่แตกต่างกันได้:

(1) โพลาไรเซชันเดี่ยว: HH; VV; HV; VH

(2)โพลาไรเซชันคู่: HH+HV; VV+VH; HH+VV

(3) โพลาไรเซชันสี่แบบ: HH+VV+HV+VH

เรดาร์แบบโพลาไรเซชันตั้งฉาก (เช่น โพลาไรเซชันเต็มรูปแบบ) ใช้โพลาไรเซชันทั้งสี่นี้และวัดความแตกต่างของเฟสระหว่างช่องสัญญาณ รวมถึงแอมพลิจูดด้วย เรดาร์แบบสองโพลาไรเซชันบางชนิดก็วัดความแตกต่างของเฟสระหว่างช่องสัญญาณเช่นกัน เนื่องจากเฟสนี้มีบทบาทสำคัญในการสกัดข้อมูลโพลาไรเซชัน

ภาพถ่ายดาวเทียมเรดาร์ ในแง่ของโพลาไรเซชัน วัตถุที่สังเกตได้ต่างกันจะสะท้อนคลื่นโพลาไรเซชันที่แตกต่างกันสำหรับคลื่นโพลาไรเซชันตกกระทบที่แตกต่างกัน ดังนั้น การสำรวจระยะไกลจากอวกาศจึงสามารถใช้หลายย่านความถี่เพื่อเพิ่มปริมาณข้อมูล หรือใช้โพลาไรเซชันที่แตกต่างกันเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและปรับปรุงความแม่นยำในการระบุเป้าหมาย

3. จะเลือกโหมดโพลาไรเซชันของดาวเทียมเรดาร์ SAR ได้อย่างไร?

จากประสบการณ์ที่ผ่านมาพบว่า:

สำหรับการใช้งานทางทะเล การโพลาไรซ์แบบ HH ของแถบความถี่ L มีความไวมากกว่า ในขณะที่การโพลาไรซ์แบบ VV ของแถบความถี่ C เหมาะสมกว่า

สำหรับหญ้าและถนนที่มีการกระเจิงต่ำ การโพลาไรซ์ในแนวนอนจะทำให้วัตถุมีความแตกต่างกันมากขึ้น ดังนั้น SAR จากดาวเทียมที่ใช้ในการทำแผนที่ภูมิประเทศจึงใช้การโพลาไรซ์ในแนวนอน สำหรับพื้นที่ที่มีความขรุขระมากกว่าความยาวคลื่น จะไม่มีการเปลี่ยนแปลงที่ชัดเจนใน HH หรือ VV

ความแรงของสัญญาณสะท้อนจากวัตถุเดียวกันภายใต้การโพลาไรซ์ที่ต่างกันนั้นแตกต่างกัน และโทนสีของภาพก็แตกต่างกันด้วย ซึ่งช่วยเพิ่มข้อมูลสำหรับการระบุเป้าหมายของวัตถุ การเปรียบเทียบข้อมูลของการโพลาไรซ์แบบเดียวกัน (HH, VV) และการโพลาไรซ์แบบไขว้ (HV, VH) สามารถเพิ่มข้อมูลภาพเรดาร์ได้อย่างมาก และความแตกต่างของข้อมูลระหว่างสัญญาณสะท้อนโพลาไรซ์ของพืชและวัตถุอื่นๆ ที่แตกต่างกันนั้นมีความไวมากกว่าความแตกต่างระหว่างแถบความถี่ต่างๆ
ดังนั้น ในการใช้งานจริง สามารถเลือกโหมดโพลาไรเซชันที่เหมาะสมได้ตามความต้องการที่แตกต่างกัน และการใช้โหมดโพลาไรเซชันหลายโหมดอย่างครอบคลุมจะช่วยเพิ่มความแม่นยำในการจำแนกวัตถุได้