Side Looking Airborne Radar (SLAR)
Figuur 1: Werkingsprincipe van de SLAR.
Figuur 1: Werkingsprincipe van de SLAR.
Side Looking Airborne Radar (SLAR)
De in vliegtuigen geïnstalleerde Side Looking Airborne Radar (SLAR, zijwaarts gerichte radar in de lucht) is een voorbeeld van een beeldvormende radar. Deze radar scant een gebied dat zich niet recht onder het vliegtuig bevindt, maar in een zijdelingse hoek ten opzichte van de verticale lijn, vandaar de term „side looking“.
Het platform van een SLAR, dat zowel een vliegtuig als een satelliet kan zijn, vliegt een rechte koers op een vaste hoogte. De radarstralen staan loodrecht op de koers, schuin op het aardoppervlak, en belichten een brede baan op het aardoppervlak. Bereik wordt gedefinieerd als het bereik loodrecht op de vliegbaan, terwijl azimut (of cross-range) het bereik is langs de vliegrichting.
De term strookbreedte (Swath width) verwijst naar het zwad op het aardoppervlak waarvan de SLAR de meetgegevens ontvangt. Het zwad loopt in de lengterichting van de vliegbaan. De strookbreedte wordt loodrecht op de koers gemeten en moet de geografische afstand zijn, maar wordt soms vereenvoudigd als de schuine afstand.
De SLAR maakt hoofdzakelijk gebruik van een antenne met een reële opening. Dit betekent dat deze antenne een passende geometrische omvang moet hebben om een redelijke hoekresolutie te bereiken. De azimutale resolutie van de SLAR, Ra, wordt berekend met
| Ra = | H · λ | H = hoogte van de antenne, (vlieghoogte) L = geometrische lengte van de antenne, λ = golflengte van de uitgezonden puls en θ = hoek van inval |
(1) |
| L · cos θ |
Figuur 2: Verandering in resolutievermogen.
Figuur 2: Verandering in resolutievermogen.
Uit de vergelijking blijkt dat voor een SLAR de azimutresolutie lineair verslechtert met toenemende hoogte. Het gebruik van een SLAR in een satelliet zou een zeer grote antenne vereisen voor een adequate hoekresolutie. Daarom wordt hier gebruik gemaakt van synthetische apertuurradar (SAR) om met een kleinere antenne een hogere resolutie te bereiken.
De afmetingen van het gescande gebied nemen toe met de invalshoek θ, aangezien daardoor ook de afstand tussen de radar en het aardoppervlak toeneemt. Dit betekent dat de pixels van een beeld in het verre bereik groter zijn dan die in het nabije bereik. Deze schaalverandering moet mathematisch worden gecorrigeerd wanneer het beeld wordt weergegeven.
Over het gehele bereik meet de radar een afstand op de radiale zichtlijn tussen de radarantenne en een willekeurig doel op het aardoppervlak. Dit is een schuin bereik. De afstandsresolutie in azimut Rr is ook afhankelijk van de invalshoek en wordt berekend als:
| Rr = | c0 · tp | c0 = lichtsnelheid tp = duur van de zendpuls en θ = invalshoek |
(2) |
| 2 sin θ |
Een SLAR met de technische gegevens
λ = 1 cm,
L = 3 m,
H = 6000 m,
θ = 60°, en
tp = 100 ns,
heeft als resolutievermogen
Ra = 40 m en
Rr = 17.3 m
Dezelfde SLAR op een platform in een satellietbaan met een hoogte van 600 km zou een azimutresolutie van Ra = 4000 m bereiken!