Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Hình ảnh địa hình sử dụng hệ thống SAR dựa trên tín hiệu GPS phản xạ
Tóm tắt
Bài báo này mô tả một hệ thống radar tổng hợp hình ảnh đa tĩnh 3D (SAR) sử dụng tín hiệu GPS phản xạ từ các đối tượng chuyển động trên bề mặt Trái Đất. Nguyên tắc radar hai tĩnh được sử dụng để mô hình hóa tín hiệu GPS phản xạ. Sự chuyển động của một vệ tinh GPS khả kiến được sử dụng làm cơ sở cho một khẩu độ tổng hợp trong khoảng thời gian quan sát. Như một ví dụ, một mô phỏng MATLAB đã được thực hiện nhằm phát hiện chuyển động của các đối tượng được hình ảnh hóa với giả định có một bộ thu GPS tĩnh và hai mục tiêu di chuyển với các tốc độ khác nhau. Bài báo cũng thảo luận về ảnh hưởng của vị trí và vận tốc của vệ tinh khả kiến đối với độ phân giải không gian của hệ thống SAR như vậy. Kết quả mô phỏng cho thấy rằng bằng vào việc đo lường sự tương quan chéo của tín hiệu GPS phản xạ từ địa hình và các đối tượng trên đó, việc phát hiện các đối tượng có thể đạt được độ phân giải không gian tốt cho trường hợp của các đối tượng chuyển động và bộ thu GPS đang di chuyển. Hơn nữa, độ phân giải không gian cũng liên quan đến việc lựa chọn các vệ tinh GPS khả kiến dựa trên hướng, độ cao và vận tốc của chúng. Hệ thống này có những đặc điểm hữu ích sau: (a) không cần thiết bị phát tín hiệu chuyên dụng; (b) tần số tín hiệu GPS được tái sử dụng; (c) GPS hoạt động suốt ngày đêm và tín hiệu của nó phủ toàn bộ bề mặt Trái Đất; (d) tiêu thụ điện năng thấp; và (e) cấu trúc tín hiệu GPS đã biết.
Từ khóa
#radar tổng hợp #GPS phản xạ #độ phân giải không gian #động đất #mô phỏng MATLABTài liệu tham khảo
Garrison J L, Katzberg S J. Detection of Ocean Reflected GPS Signals: Theory and Experiment.IEEE Southeastcon Blacksburg’97 Engineering New Century, USA. 1997. 12–14 April. 290–294.
Garrison J L, Komjathy A, Zavorotny V U,et al. Wind Speed Measurement Using Forward Scattered GPS Signals.IEEE Trans on Geosci & Remote Sensing, 2002.40(1): 50–65.
Armatys M, Masters D, Komjathy A,et al. Exploiting GPS as a New Oceanographie Remote Sensing Tool.National Technical Meeting of the U S Institute of Navigation, Anaheim. CA. 2002,26–28 January. 339–347.
Komjathy A. Developments in Using GPS for Oceanographic Remote Sensing: Retrieval of Ocean Surface Wind Speed and Wind Direction.National Technical Meeting of the U S Institute of Navigation. Long Beach, CA. 2001. 22–24 January.
Zavorotny V U, Voronovich A G. Scattering of GPS Signals from the Ocean with Wind Remote Sensing Application.IEEE Trans on Geosc & Remote Sensing, 2000,38(2): 951–964.
Zavorotny V U, Voronovich A G, Katzberg S J,et al. Extraction of Sea State and Wind Speed from Reflected GPS Signals: Modeling and Aircraft Measurements.IEEE Int Geosci & Remote Sensing Symp, 2000,4: 1507–1509.
Komjathy A, Zavorotny V U, Axelrad P,et al. GPS Signal Scattering from Sea Surface: Comparison Between Experimental Data and Theoretical Model.5th Int Conf on Remote Sensing for Marine & Coastal Environments, 1998,1: 530–539.
Komjathy A, Zavorotny V U, Axelrad P,et al. GPS Signal Scattering from Sea Surface: Wind Speed Retrieval Using Experimental Data and Theoretical Model.Remote Sensing of Environment, 2000,73: 162–174.
Lin B, Katzberg S J, Garrison J L,et al. The Relationship Between the GPS Signals Reflected from Sea Surface and the Surface Winds: Modeling Results and Comparisons with Aircraft Measurements.J of Geophysical Research—Oceans. 1998,104(C9): 20713–20727.
Elfouhaily T, Zuffada C. On Deriving Near-Surface Wind Vector Information from GPS Ocean Reflections: Simulation and Measurements.IEEE Int Geosci & Remote Sensing Symp 2000,7: 3081–3083.
Martin-Neira M, Caparrini M, Font-Rossello J,et al. The PARIS Concept: An Experimental Demonstration of Sea Surface Altimetry using GPS Reflected Signals.IEEE Trans on Geosci & Remote Sensing 2001,39(1): 142–150.
Martin-Neira M, Mavrocordatos C, Colzi E. Study of aConstellation of Bistatic Radar Altimeters for Mesoscale Ocean Applications.IEEE Trans on Geosci & Remote Sensing, 1998,36(6): 1898–1904.
Masters D, Zavorotny V U, Katzberg S J,et al. GPS Signal Scattering from Land for Moisture Content Determination.IEEE Int Geoscience & Remote Sensing Symp, 2000,7: 3090–3092.
Lowe S T, Zuffada C, LaBrecque J L,et al. An Ocean-Altimetry Measurement Using Reflected GPS Signals Observed from a Low-Altitude Aircraft.IEEE Int Geosci & Remote Sensing Symp, 2000,5: 2185–2187.
Willis N.Bistatic Radar. Norwood: Artech House Inc, 1991.