Lustrumboek 'The 5th Element"
De radar zendt een signaal, dat uit microgolven bestaat, in de richting loodrecht
aan de vliegrichting. Het signaal wordt aan het aardoppervlak verstrooid en
slechts een deel daarvan wordt naar de antennne teruggekaatst, die de intensiteit,
de fase van de echo en de signaallooptijd (die gelijk is aan de dubbele afstand
tussen antenne en doel) registreert. Door het bewegen van het vliegtuig of de
satelliet schuift het door de radar belichte gebied langs het aardoppervlak, de
zogenaamde "footprint", waardoor dit systematisch wordt afgetast, en het resultaat
is een tweedimensionaal beeld van het oppervlak. De resolutie van zo'n beeld
wordt bepaald in de richting loodrecht aan de vliegrichting door de pulslengte
en is in de orde van grootte van enkele meters: voor de radar die op de ESA
satellieten ERS1 en ERS2 is gemonteerd, bijvoorbeeld, is de resolutie in deze
richtina 5 meters. In de vliegrichting wordt de resolutie bepaald, onder andere,
door cfe grootte van de antenne en is, in het beste geval, van de orde van 1 km.
Om ook in deze richting dezelfde resolutie te realiseren als in de loodrecht richting,
zou men antennes moeten gebruiken die honderden meters lang zijn. Zo'n grote
antenne is technisch niet mogelijk, maar het probleem kan worden opgelost
door een bijzondere signaalverwerkingstechniek op het radarsignaal toe te passen.
Deze techniek gebruikt, naast de informatie uit de reflecties zelf, ook het feit dat,
door de beweging van de radar, een Dopplerverschuiving van de echo's ontstaat
(figuur 2). Dit Dopplereffect wordt gebruikt om meer signalen te combineren en
deze "synthese" (waardoor de naam SAR, Synthetische Apertuur Radar) geeft
een beeld, die dezelfde resolutie heeft die men zou krijgen met een antenne even
groot als de breedte van de footprint van een signaal. In het geval van de ERS
satellieten brengt het synthetiseren van het radar signaal tot een resolutie in de
vliegrichting van 20 meters.
ResolutioningroundrangeResolutioninazimuth
ex L
R= R=
9r 2sin 0 2
Figuur 2: Synthetische Apertuur radar. Als het grondelement Q is gezien door de radar
voor het eerst in PI en voor het laatst in P2, dan kunnen alle opnames van Q tussen PI en
P2 gecombineerd worden in een enkel plaatje. De resolutie van dit plaatje is hetzelfde als
met een antenne van de lengte P1-P2.
1 76
