En syntetisk blenderadar ( SAR ) er en bildebehandlingsradar som utfører behandling av mottatte data for å forbedre oppløsningen i azimut . Behandlingen som er utført gjør det mulig å avgrense antennens åpning. Vi snakker derfor om blenderåpningssyntese, i motsetning til en konvensjonell lateral siktingsradar , derav navnet på denne typen system. Den angelsaksiske forkortelsen SAR ( Synthetic Aperture Radar ) brukes ofte til å betegne denne typen radar.
Radar med syntetisk blenderåpning brukes til fjernmåling , enten antenne eller satellitt . Radarsyntetisk blenderåpning i motsetning til "ekte blenderradar" (RAR eller ekte blenderradar på engelsk) der azimutoppløsningen ganske enkelt oppnås ved å bruke en smal overførings- / mottaksantenne som har en antennelapp i azimutret retning. Dette gjør at syntetisk blenderadar kan bruke en relativt liten antenne for å oppnå høy oppløsning som er uavhengig av høyden på radarbæreren.
Det er to hovedfamilier med syntetisk blenderadar:
Radarantennen er festet til en sideflate av en transportør (fly eller satellitt). Den har en ganske stor azimutal åpning (flere grader) i bevegelsesretningen, og lateralt kan den gå fra horisonten til vertikal, noe som gir en ganske lav oppløsning. Returtiden til ekkoene som foregår på forskjellige tidspunkter, avhengig av avstanden fra radaren, kan vi derfor få et grovt bilde av bakken hvis vi bare sondrer i en fast retning.
Når radaren beveger seg, blir imidlertid det samme punktet opplyst flere ganger, og det oppnås en serie data for hvert punkt under radaren. Ved å kombinere variasjonen i amplitude og fase av disse returene, gjør prosessen med blenderåpningssyntese det mulig å få bilder av områdene som er observert som om de bruker en stor antenne med veldig høy oppløsning. Siden behandlingen utføres av Fourier-transform , blir den vanligvis beregnet i etterbehandling eller i fjernbehandling av en kraftig datamaskin.
Den relativt lille radarantennen gir et signal fra bakken som er resultatet i amplitude og fase av alle ekkoene som genereres av alle punktene som er opplyst av den utsendte pulsen: den integrerte (i matematisk forstand av begrepet) av opplyst rom . Det mottatte signalet er derfor ett punkt i Fourier-transformasjonen av den opplyste bakken. Når radaren beveger seg med bæreren, flyet eller satellitten, mottar den andre poeng fra denne transformasjonen. Det er tilstrekkelig å registrere alle disse punktene og deretter gjøre den inverse transformasjonen for å rekonstruere den todimensjonale lettelsen av bakken (2D). Videre studier i interferometri gir den tredje dimensjonen (3D).
Ved hjelp av en datamaskin kan vi dermed rotere landskapet og se det fra alle vinkler slik piloten til den luftbårne radaren så det da han fløy over terrenget. Resultatet er imidlertid avhengig av to forutsetninger:
Før utviklingen av nylige datamaskiner ble en holografisk teknikk brukt til å behandle data. Et holografisk interferensmønster med en gitt projeksjonsskala i forhold til terrenget (f.eks. 1: 1 000 000 for en 0,6 m oppløsningsradar) ble produsert fra rå radardata. Når terrenget ble opplyst av en laser med samme skaleringsforhold, ble resultatet en projeksjon av terrenget i tre dimensjoner, omtrent som en stereoskopisk projeksjon .
For de enkleste applikasjonene blir fasedataene imidlertid forkastet og et todimensjonalt plan kart over det sonderede området oppnås således.
Flere samtidige bilder genereres ved hjelp av forskjellige polariserte bjelker , vanligvis ortogonale . Ettersom målene som er oppdaget (bakken, løvverk, bygninger osv.) Har forskjellige polariserende egenskaper, vil intensiteten som kommer fra de forskjellige bølgene variere med hvilken type mål du har møtt (materialer, former, "rebound" -mekanismer). Forskjellene i intensitet og faser mellom bildene generert fra disse forskjellige polarisasjonene blir deretter studert for å utlede derfra beskrivende parametere for den avbildede scenen. Det er således mulig å forbedre kontrastene til visse detaljer som ikke er synlige på konvensjonelle bilder (ikke-polarimetriske), eller å utlede egenskaper til målet som vegetasjonstypen.
To syntetiske blenderadarer brukes samtidig, ellers brukes den samme radaren til forskjellige tider. Punkt-til-punkt-faseforskjellene mellom bildene som blir generert blir deretter studert for å finne terrengets vertikale dimensjon. Dette er referert til som interferometrisk SAR eller InSAR.
Denne metoden gjør det mulig å generere digitale høydemodeller, ellers ved å trekke fra en digital terrengmodell, for å måle centimetriske forskyvninger i sonene der signalet forblir sammenhengende (Differensiell radarinterferometri) Koherensen av sonene avhenger av geometrien til anskaffelsen av radarbilder, men også av naturens område: i C-bånd ( ENVISAT , Radarsat ) er urbane områder generelt egnet for InSAR-behandling mens områder dekket med vegetasjon er inkonsekvente.
Basert på prinsippet om stereoskopi, består radargrammetri i å rekonstruere relieffet fra to radarbilder av samme område, ervervet med forskjellige synsvinkler. Mindre presis enn interferometri, er denne metoden imidlertid mindre restriktiv med hensyn til anskaffelsesbetingelsene.