Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Радар із синтезованою апертурою (РСА) — одна із форм радара, яку використовують для реєстрації зображення об'єкта, наприклад, ландшафту — незалежно від метеорологічних умов і ступеня природного освітлення місцевості з роздільною здатністю на рівні аерофотознімків.
Опис
Радар із синтезованою апертурою закріплюють на рухомій платформі, на літаках або космічних станціях, де він служить розширеною формою радару бічного огляду. Дистанційний пристрій РСА рухається над ціллю і має антену з великою ефективною поверхнею (апертурою). Зазвичай можна припустити, що більша апертура означає вищу роздільна здатність отриманого зображення, незалежно від того чи то буде апертура фізична чи синтезована. Оскільки отримання високої роздільної здатності по азимуту потребує застосування антени з великим розміром апертури, а це не можливо на літаках, для забезпечення роздільної здатності по азимуту, що значно більший, ніж це визначає ширина діаграми спрямованості реальної антени, використовують когерентні режими роботи, які дозволяють сформувати синтезовану апертуру більшого розміру.
Для того, щоб отримати РСА зображення, радар передає послідовні імпульси радіохвиль для того, щоб «підсвітити» цільовий об'єкт, після чого реєструється зворотна луна від кожного імпульсу. Імпульси передаються і приймаються за допомогою однієї антени з просторовою фільтрацією, з довжинами хвиль від метра до міліметра, що використовуються по всьому простору. Оскільки пристрій РСА знаходиться на борту повітряного судна або рухомого корабля, розташування антени по відношенню до цілі змінюється з часом. За допомогою алгоритму обробки записаного радіолокаційного сигналу можна потім об'єднати отримані дані з декількох позицій антени. Це дозволяє побудувати синтезовану апертуру і створювати зображення з більшою роздільною здатністю, ніж це було б можливо за даних фізичних характеристик апертури антени.
РСА мають широке застосування в галузі дистанційного зондування та картографування поверхні Землі та інших планет. РСА також можна реалізувати за зворотнім принципом — спостерігаючи за рухомою ціллю протягом тривалого часу за допомогою стаціонарної антени.
Принцип дії
Алгоритм
Описаний тут алгоритм використовують до фазових антенних решіток в цілому.
Задається тривимірний масив (простір) елементів сцени, який представляє простір в якому є цілі. Кожен елемент масиву це кубічний воксель, що показує ймовірність («щільність») того що поверхня, яка відбиває сигнал радару знаходиться в цій позиції у просторі. (Зауважимо, що двовимірний РСА також можливий — він показуватиме лише вид згори вниз на цільову область).
Спочатку алгоритм РСА задає кожному вокселю нульове значення густини.
Потім, для кожної зареєстрованої форми сигналу, весь простір ітерується. Для заданої форми сигналу і вокселя розраховується відстань від антени, що використовувалась, до точки розташування, яка задається конкретним вокселем. Ця відстань отримується із часової затримки хвилі. Таке саме значення в цій позиції форми сигналу потім додається до значення щільності в цьому вокселі. Це озрачає можливу луну від цілі в цій позиції. Існує кілька додаткових підходів, що залежать від точності роздільної здатності форми сигналу. Наприклад, якщо фазу не можна встановити точно, тоді до вокселя може бути додано лише величину миттєвої магнітуди (отриманої за допомогою перетворення Гільберта) зразка форми сигналу. Якщо достатньо точно відомі поляризація і фаза форми хвилі, то значення можуть додаватися до більш складного вокселя, який містить такі виміри окремо.
Після того як всі сигнали були ітерації всіх вокселів, основна процедура обробки РСА завершена.
У найпростішому підході необхідно лише визначити, яке значення густини вокселя представляє суцільний об'єкт. Вокселі, у яких значення густини є нижче цього порогу, ігноруються. Обране порогове значення має бути принаймні більшим за пікове значення енергії будь-якої одиночної хвилі, інакше цей пік хвилі буде відображатися як сфера (або еліпс, у випадку мультистатичної операції) помилкової «щільності» по всьому простору.
Таким чином, щоб визначити точку на цілі, має бути що найменше два різних відбитих назад сигнали від тієї точки. Тому існує потреба у великій кількості позицій антени для правильного розрізнення цілей.
Воксель, який вищий порогового критерію, візуалізується в 2D або 3D. За бажанням, підвищення візуальної точності може здійснюватись за допомогою алгоритмів виявлення поверхонь, таких як marching cubes (крокуючі кубики).
Реалізації
В 2013 році американська дослідницька агенція DARPA розпочала роботу над радаром на основі синтезованої апертури з надвисокою частотою (англ. extremely high frequency, EHF), який мав би бути здатним відтворювати відео зображення цілі з роздільною здатністю не гіршою за електрооптичні та теплові камери. Новий датчик матиме назву англ. video synthetic aperture radar (ViSAR) і дозволить відстежувати, захоплювати, та вражати наземні цілі з повітря попри щільну хмарність, що не здатні забезпечити наявні теплові та електрооптичні системи.
14 серпня 2023 року, з повідомлення Spacenews стало відомо, що Китай за допомогою триступеневої ракети-носія «Чанчжен-3В» запустив в космос новий апарат «Ludi Tance-4 (01)» — перший у світі радіолокаційний супутник з синтезованою апертурою.
Примітки
- . Army Technology. 4 жовтня 2017. Архів оригіналу за 4 жовтня 2017. Процитовано 5 жовтня 2017.
- China launches first geosynchronous orbit radar satellite. // By Andrew Jones. August 14, 2023
- Може й шпигувати. Китай запустив унікальний радіолокаційний супутник/ 20.08.2023, 23:14
Див. також
Посилання
| Вікісховище має мультимедійні дані за темою: Радар із синтезованою апертурою |
- Радиолокационные системы землеобзора космического базирования [ 12 серпня 2014 у Wayback Machine.] — 2010
 | Це незавершена стаття з технології. Ви можете проєкту, виправивши або дописавши її. |
 | Це незавершена стаття з військових технологій та принципів роботи військової техніки. Ви можете проєкту, виправивши або дописавши її. |
| Ця стаття потребує додаткових для поліпшення її . (жовтень 2017) |
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Radar iz sintezovanoyu aperturoyu RSA odna iz form radara yaku vikoristovuyut dlya reyestraciyi zobrazhennya ob yekta napriklad landshaftu nezalezhno vid meteorologichnih umov i stupenya prirodnogo osvitlennya miscevosti z rozdilnoyu zdatnistyu na rivni aerofotoznimkiv Znimok otrimanij za dopomogoyu radara SIR C X SAR Kosmisnogo korablya Endevor iz zobrazhennyam vulkana TejdeOpisRadar iz sintezovanoyu aperturoyu zakriplyuyut na ruhomij platformi na litakah abo kosmichnih stanciyah de vin sluzhit rozshirenoyu formoyu radaru bichnogo oglyadu Distancijnij pristrij RSA ruhayetsya nad cillyu i maye antenu z velikoyu efektivnoyu poverhneyu aperturoyu Zazvichaj mozhna pripustiti sho bilsha apertura oznachaye vishu rozdilna zdatnist otrimanogo zobrazhennya nezalezhno vid togo chi to bude apertura fizichna chi sintezovana Oskilki otrimannya visokoyi rozdilnoyi zdatnosti po azimutu potrebuye zastosuvannya anteni z velikim rozmirom aperturi a ce ne mozhlivo na litakah dlya zabezpechennya rozdilnoyi zdatnosti po azimutu sho znachno bilshij nizh ce viznachaye shirina diagrami spryamovanosti realnoyi anteni vikoristovuyut kogerentni rezhimi roboti yaki dozvolyayut sformuvati sintezovanu aperturu bilshogo rozmiru Dlya togo shob otrimati RSA zobrazhennya radar peredaye poslidovni impulsi radiohvil dlya togo shob pidsvititi cilovij ob yekt pislya chogo reyestruyetsya zvorotna luna vid kozhnogo impulsu Impulsi peredayutsya i prijmayutsya za dopomogoyu odniyeyi anteni z prostorovoyu filtraciyeyu z dovzhinami hvil vid metra do milimetra sho vikoristovuyutsya po vsomu prostoru Oskilki pristrij RSA znahoditsya na bortu povitryanogo sudna abo ruhomogo korablya roztashuvannya anteni po vidnoshennyu do cili zminyuyetsya z chasom Za dopomogoyu algoritmu obrobki zapisanogo radiolokacijnogo signalu mozhna potim ob yednati otrimani dani z dekilkoh pozicij anteni Ce dozvolyaye pobuduvati sintezovanu aperturu i stvoryuvati zobrazhennya z bilshoyu rozdilnoyu zdatnistyu nizh ce bulo b mozhlivo za danih fizichnih harakteristik aperturi anteni RSA mayut shiroke zastosuvannya v galuzi distancijnogo zonduvannya ta kartografuvannya poverhni Zemli ta inshih planet RSA takozh mozhna realizuvati za zvorotnim principom sposterigayuchi za ruhomoyu cillyu protyagom trivalogo chasu za dopomogoyu stacionarnoyi anteni Princip diyiPoverhnya Veneri vizualizovana za dopomogoyu Magellana z vikoristannyam RSA Algoritm Opisanij tut algoritm vikoristovuyut do fazovih antennih reshitok v cilomu Zadayetsya trivimirnij masiv prostir elementiv sceni yakij predstavlyaye prostir v yakomu ye cili Kozhen element masivu ce kubichnij voksel sho pokazuye jmovirnist shilnist togo sho poverhnya yaka vidbivaye signal radaru znahoditsya v cij poziciyi u prostori Zauvazhimo sho dvovimirnij RSA takozh mozhlivij vin pokazuvatime lishe vid zgori vniz na cilovu oblast Spochatku algoritm RSA zadaye kozhnomu vokselyu nulove znachennya gustini Potim dlya kozhnoyi zareyestrovanoyi formi signalu ves prostir iteruyetsya Dlya zadanoyi formi signalu i vokselya rozrahovuyetsya vidstan vid anteni sho vikoristovuvalas do tochki roztashuvannya yaka zadayetsya konkretnim vokselem Cya vidstan otrimuyetsya iz chasovoyi zatrimki hvili Take same znachennya v cij poziciyi formi signalu potim dodayetsya do znachennya shilnosti v comu vokseli Ce ozrachaye mozhlivu lunu vid cili v cij poziciyi Isnuye kilka dodatkovih pidhodiv sho zalezhat vid tochnosti rozdilnoyi zdatnosti formi signalu Napriklad yaksho fazu ne mozhna vstanoviti tochno todi do vokselya mozhe buti dodano lishe velichinu mittyevoyi magnitudi otrimanoyi za dopomogoyu peretvorennya Gilberta zrazka formi signalu Yaksho dostatno tochno vidomi polyarizaciya i faza formi hvili to znachennya mozhut dodavatisya do bilsh skladnogo vokselya yakij mistit taki vimiri okremo Pislya togo yak vsi signali buli iteraciyi vsih vokseliv osnovna procedura obrobki RSA zavershena U najprostishomu pidhodi neobhidno lishe viznachiti yake znachennya gustini vokselya predstavlyaye sucilnij ob yekt Vokseli u yakih znachennya gustini ye nizhche cogo porogu ignoruyutsya Obrane porogove znachennya maye buti prinajmni bilshim za pikove znachennya energiyi bud yakoyi odinochnoyi hvili inakshe cej pik hvili bude vidobrazhatisya yak sfera abo elips u vipadku multistatichnoyi operaciyi pomilkovoyi shilnosti po vsomu prostoru Takim chinom shob viznachiti tochku na cili maye buti sho najmenshe dva riznih vidbitih nazad signali vid tiyeyi tochki Tomu isnuye potreba u velikij kilkosti pozicij anteni dlya pravilnogo rozriznennya cilej Voksel yakij vishij porogovogo kriteriyu vizualizuyetsya v 2D abo 3D Za bazhannyam pidvishennya vizualnoyi tochnosti mozhe zdijsnyuvatis za dopomogoyu algoritmiv viyavlennya poverhon takih yak marching cubes krokuyuchi kubiki RealizaciyiV 2013 roci amerikanska doslidnicka agenciya DARPA rozpochala robotu nad radarom na osnovi sintezovanoyi aperturi z nadvisokoyu chastotoyu angl extremely high frequency EHF yakij mav bi buti zdatnim vidtvoryuvati video zobrazhennya cili z rozdilnoyu zdatnistyu ne girshoyu za elektrooptichni ta teplovi kameri Novij datchik matime nazvu angl video synthetic aperture radar ViSAR i dozvolit vidstezhuvati zahoplyuvati ta vrazhati nazemni cili z povitrya popri shilnu hmarnist sho ne zdatni zabezpechiti nayavni teplovi ta elektrooptichni sistemi 14 serpnya 2023 roku z povidomlennya Spacenews stalo vidomo sho Kitaj za dopomogoyu tristupenevoyi raketi nosiya Chanchzhen 3V zapustiv v kosmos novij aparat Ludi Tance 4 01 pershij u sviti radiolokacijnij suputnik z sintezovanoyu aperturoyu Primitki Army Technology 4 zhovtnya 2017 Arhiv originalu za 4 zhovtnya 2017 Procitovano 5 zhovtnya 2017 China launches first geosynchronous orbit radar satellite By Andrew Jones August 14 2023 Mozhe j shpiguvati Kitaj zapustiv unikalnij radiolokacijnij suputnik 20 08 2023 23 14Div takozhAktivna fazovana antenna reshitkaPosilannyaVikishovishe maye multimedijni dani za temoyu Radar iz sintezovanoyu aperturoyu Radiolokacionnye sistemy zemleobzora kosmicheskogo bazirovaniya 12 serpnya 2014 u Wayback Machine 2010 Ce nezavershena stattya z tehnologiyi Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi Ce nezavershena stattya z vijskovih tehnologij ta principiv roboti vijskovoyi tehniki Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi Cya stattya potrebuye dodatkovih posilan na dzherela dlya polipshennya yiyi perevirnosti Bud laska dopomozhit udoskonaliti cyu stattyu dodavshi posilannya na nadijni avtoritetni dzherela Zvernitsya na storinku obgovorennya za poyasnennyami ta dopomozhit vipraviti nedoliki Material bez dzherel mozhe buti piddano sumnivu ta vilucheno zhovten 2017