Jag accepterar att kakor lagras på min dator

Läs mer

Erfarenheter från inledande mätningar med mätsystem för 3D-SAR.

Erfarenheter från inledande mätningar med mätsystem för 3D-SAR. Beställ tryckt exemplar Lägg i kundvagnen
Författare: Per-Olov Frölind, Börje Carlegrim, Patrick Andersson, Stig Leijon, Tomas Boman
Ort: Linköping
Sidor: 20
Utgivningsår: 2010
Publiceringsdatum: 2010-07-07
Rapportnummer: (FOI-R--3009--SE)
Nyckelord 3D-SAR, 3D-avbildning, antennarray, FMCW, utglesad antennarray
Keywords 3D-SAR, 3D-imaging, antenna array, FMCW, thinned array, sparse array
Sammanfattning Nedåttittande 3-Dimensionell Syntetisk Apertur Radar (3D-SAR) gör det möjligt att avbilda objekt i miljöer med tvära höjdvariationer som t ex urbana miljöer. I dessa miljöer är objekt normalt dolda i radarskugga för en konventionellt sidtittande sensor. Med nedåttittande SAR fås upplösningen längs flygriktningen genom SARprocessning, upplösningen i höjdledd genom radarns avståndsupplösning och upplösningen tvärs flygriktningen ges av avståndet till marken och antennens lobvidd. För att minska komplexiteten och behovet av antalet antennelement har en utglesad antennarray med separata sändar- och mottagarelement föreslagits. Genom att använda flera sändarelement kan prestanda bibehållas jämfört med en array som är fullbestyckad med sändar- mottagarmoduler. Det totala antalet antennelement kan då teoretisk minskas till storleksordningen N1/2, där N är antalet antennelement i den fullbestyckade arrayen. Om vi dessutom sätter sändare på varsin sida om mottagararrayen kan den dubbla upplösningen erhållas. Vi har tagit fram en försöksutrustning i form av en skanner med storleken 2 m x 1 m och har utfört inledande mätningar av olika antenngeometrier. Efter att uppmätta avstånd har anpassats till radardata så har ett antal mål och målgeometrier provats vilka alla har gett i stort sett förväntade målavbildningar. Vi har mätt med en utglesad antennkonfiguration, motsvarande en reduktion med 85% i antal antennelement, och fått ett positivt resultat. Den erhållna upplösningen är god men gallerlobsundertryckningen är inte ideal. Detta påkallar att mätuppställning bör vidareutvecklas för den här typen av mätningar.
Abstract Down-looking 3-Dimensional Synthetic Aperture Radar (3D-SAR) enhances imaging capability of objects in environments where large height variations are present, e.g. urban areas. For a conventional side-looking sensor a large number of objects are normally concealed by radar shadowing in these environments. Using down-looking 3D-SAR the image resolution is obtained by SAR processing in the flight direction and the radar range resolution in the height direction. In the cross flight direction it is a function of flight altitude and the antenna beam width. To reduce the complexity of the antenna architecture and the number of antenna elements, a sparse antenna architecture configured with separated transmitter and receiver elements has been proposed. By using multiple transmitter positions the performance can still match a fully deployed antenna array. The total number of receiver elements can in theory be reduced in the order of N1/2, where N is the number of antenna elements in a fully deployed antenna array. Furthermore, if we apply transmitter elements on both sides of the array, twice the resolution can be achieved. We have developed a test equipment based on a scanner system with travel ranges of 2 m x 1 m and have started off with preliminary radar measurements using different antenna geometries. The registered radar data has been matched to physical ranges and a few different targets and target geometries have been tested, which in all cases have given reasonable and expected imaging results. We have conducted registration using a sparse antenna configuration, corresponding to a 85% decrease in the number of antenna elements, and achieved good results. The obtained 3D resolution is of high quality but the grating lobe attenuation is not ideal. This calls for further development of the experimental system for future measurements.

Kundvagn

Inga rapporter i kundvagnen

FOI, Totalförsvarets forskningsinstitut

FOI
Totalförsvarets forskningsinstitut
164 90 Stockholm

Tel: 08-555 030 00
Fax: 08-555 031 00

Orgnr: 202100-5182