โหมดโพลาไรเซชันสามแบบที่แตกต่างกันของ SAR มีอะไรบ้าง?

1. SAR คืออะไรโพลาไรเซชั่น?
โพลาไรเซชัน: H โพลาไรเซชันแนวนอน V โพลาไรเซชันแนวตั้ง นั่นคือทิศทางการสั่นสะเทือนของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า เมื่อดาวเทียมส่งสัญญาณไปยังพื้นดิน ทิศทางการสั่นสะเทือนของคลื่นวิทยุที่ใช้สามารถมีได้หลายวิธี ซึ่งวิธีที่ใช้ในปัจจุบันมีดังนี้:

โพลาไรเซชันแนวนอน (H-horizontal): โพลาไรเซชันแนวนอนหมายถึง เมื่อดาวเทียมส่งสัญญาณไปยังพื้นดิน ทิศทางการสั่นของคลื่นวิทยุจะเป็นแนวนอน โพลาไรเซชันแนวตั้ง (V-vertical): โพลาไรเซชันแนวตั้งหมายถึง เมื่อดาวเทียมส่งสัญญาณไปยังพื้นดิน ทิศทางการสั่นของคลื่นวิทยุจะเป็นแนวตั้ง

การส่งคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแบ่งออกเป็นคลื่นแนวนอน (H) และคลื่นแนวตั้ง (V) และการรับสัญญาณก็แบ่งออกเป็น H และ V เช่นกัน ระบบเรดาร์ที่ใช้โพลาไรเซชันเชิงเส้น H และ V จะใช้สัญลักษณ์คู่หนึ่งเพื่อแสดงโพลาไรเซชันการส่งและการรับสัญญาณ ดังนั้นจึงสามารถมีช่องสัญญาณต่อไปนี้ได้—HH, VV, HV, VH

(1) HH - สำหรับการส่งสัญญาณแนวนอนและการรับสัญญาณแนวนอน

(2) VV - สำหรับการส่งสัญญาณแนวตั้งและการรับสัญญาณแนวตั้ง

(3) HV - สำหรับการส่งสัญญาณแนวนอนและการรับสัญญาณแนวตั้ง

(4) VH - สำหรับการส่งสัญญาณแนวตั้งและการรับสัญญาณแนวนอน

การรวมกันของโพลาไรเซชันสองแบบแรกเรียกว่าโพลาไรเซชันที่คล้ายกัน เนื่องจากโพลาไรเซชันการส่งและรับเป็นแบบเดียวกัน การผสมผสานสองแบบสุดท้ายเรียกว่าโพลาไรเซชันไขว้ เนื่องจากโพลาไรเซชันการส่งและรับตั้งฉากกัน

2. โพลาไรเซชันเดี่ยว โพลาไรเซชันคู่ และโพลาไรเซชันเต็มรูปแบบใน SAR คืออะไร

โพลาไรเซชันเดี่ยวหมายถึง (HH) หรือ (VV) ซึ่งหมายถึง (การส่งสัญญาณในแนวนอนและการรับสัญญาณในแนวนอน) หรือ (การส่งสัญญาณในแนวตั้งและการรับสัญญาณในแนวตั้ง) (ถ้าคุณกำลังศึกษาสาขาเรดาร์อุตุนิยมวิทยา โดยทั่วไปจะเป็น (HH))

โพลาไรเซชันแบบคู่หมายถึงการเพิ่มโหมดโพลาไรเซชันอีกโหมดหนึ่งให้กับโหมดโพลาไรเซชันหนึ่ง เช่น (HH) การส่งสัญญาณแนวนอนและการรับสัญญาณแนวนอน + (HV) การส่งสัญญาณแนวนอนและการรับสัญญาณแนวตั้ง

เทคโนโลยีโพลาไรเซชันแบบเต็มเป็นสิ่งที่ยากที่สุด เนื่องจากต้องส่งสัญญาณ H และ V พร้อมกัน ซึ่งหมายความว่าต้องมีโหมดโพลาไรเซชันทั้งสี่ ได้แก่ (HH) (HV) (VV) (VH) พร้อมกัน

ระบบเรดาร์อาจมีความซับซ้อนของโพลาไรเซชันหลายระดับ:

(1) โพลาไรเซชันเดี่ยว: HH; VV; HV; VH

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

(3) สี่โพลาไรเซชัน: HH+VV+HV+VH

เรดาร์โพลาไรเซชันแบบตั้งฉาก (กล่าวคือ โพลาไรเซชันเต็มรูปแบบ) ใช้โพลาไรเซชันทั้งสี่นี้ และวัดความแตกต่างของเฟสระหว่างช่องสัญญาณ รวมถึงแอมพลิจูด เรดาร์โพลาไรเซชันแบบคู่บางรุ่นยังวัดความแตกต่างของเฟสระหว่างช่องสัญญาณด้วย เนื่องจากเฟสนี้มีบทบาทสำคัญในการดึงข้อมูลโพลาไรเซชัน

ภาพถ่ายดาวเทียมเรดาร์ ในแง่ของโพลาไรเซชัน วัตถุที่สังเกตได้ต่างกันจะกระเจิงคลื่นโพลาไรเซชันต่างกันไปสำหรับคลื่นโพลาไรเซชันตกกระทบที่ต่างกัน ดังนั้น การสำรวจระยะไกลในอวกาศจึงสามารถใช้แบนด์ต่างๆ เพื่อเพิ่มเนื้อหาข้อมูล หรือใช้โพลาไรเซชันที่แตกต่างกันเพื่อเพิ่มและปรับปรุงความแม่นยำในการระบุเป้าหมาย

3. เลือกโหมดโพลาไรซ์ของดาวเทียมเรดาร์ SAR อย่างไร?

ประสบการณ์แสดงให้เห็นว่า:

สำหรับการใช้งานทางทะเล โพลาไรเซชัน HH ของแบนด์ L จะมีความไวมากกว่า ในขณะที่โพลาไรเซชัน VV ของแบนด์ C จะดีกว่า

สำหรับหญ้าและถนนที่มีการกระเจิงต่ำ โพลาไรเซชันแนวนอนทำให้วัตถุมีความแตกต่างกันมากขึ้น ดังนั้น SAR ที่ใช้ในอวกาศสำหรับการทำแผนที่ภูมิประเทศจึงใช้โพลาไรเซชันแนวนอน สำหรับพื้นดินที่มีความขรุขระมากกว่าความยาวคลื่น จะไม่มีการเปลี่ยนแปลงที่ชัดเจนใน HH หรือ VV

ความแรงของเสียงสะท้อนของวัตถุเดียวกันภายใต้โพลาไรเซชันที่แตกต่างกันจะแตกต่างกัน และโทนภาพก็แตกต่างกันด้วย ซึ่งเพิ่มข้อมูลสำหรับการระบุเป้าหมายของวัตถุ การเปรียบเทียบข้อมูลของโพลาไรเซชันเดียวกัน (HH, VV) และโพลาไรเซชันแบบไขว้ (HV, VH) สามารถเพิ่มข้อมูลภาพเรดาร์ได้อย่างมาก และความแตกต่างของข้อมูลระหว่างเสียงสะท้อนโพลาไรเซชันของพืชและวัตถุอื่นที่แตกต่างกันนั้นมีความละเอียดอ่อนมากกว่าความแตกต่างระหว่างแบนด์ที่แตกต่างกัน
ดังนั้นในการใช้งานจริง สามารถเลือกโหมดโพลาไรเซชันที่เหมาะสมได้ตามความต้องการที่แตกต่างกัน และการใช้โหมดโพลาไรเซชันหลายโหมดอย่างครอบคลุมยังช่วยปรับปรุงความแม่นยำของการจำแนกวัตถุอีกด้วย