基本介紹
- 中文名：主動式遙感
- 外文名：Active remote sensing
- 別稱：有源遙感
- 定義：向目標發射電磁波接收回波的技術
- 一級學科：測繪科學
- 二級學科：遙感學
簡介,主動式大氣遙感,感測器類型,雷達感測器,雷射雷達感測器,
簡介
主動式遙感(active remotesensing)又稱“有源遙感”。遙感儀器在遙感平台上對被探測目標發射一定波長的電磁波，並接收物體的回波信號。通過分析回波的性質、特徵及其變化來識別物體。這種遙感方式稱為主動式遙感。主動式遙感器有螢光掃瞄器、微波散射計、雷射雷達、側視雷達等。資料的表現形式有圖像式和非圖像式兩種。
主動式遙感是遙感按照感測器工作原理不同分類的一種，另外為被動式遙感。被動式遙感是利用感測器，接收被探測物體的電磁波，以獲取物體的信息。
現代遙感技術在航空攝影和像片判讀技術基礎上，結合航天、信息、半導體、計算機等技術逐漸形成綜合性探測技術，能從遙遠的天空對地球及其周圍環境進行大範圍、高速度和不間斷的探測，不受任何政治和地理條件限制，在軍事上具有重要作用，已廣泛套用于軍事偵察、飛彈預警、海洋監視、武器制導、軍事測繪和氣象探測等方面。遙感技術現已從單純被動式向被動、主動相結合；從單一電磁波向多波種相結合；從半天候向全天候；從定性向定量遙感發展。
主動式大氣遙感
人們在氣象觀測中早就採用了向大氣發射各種波信號，然後從接收到的大氣回波中提取氣象信息的遙感技術。隨著現代科技尤其是物理學中聲、光、電技術的發展，可以利用的信號越來越多，探測的內容也不斷擴大。與被動式遙感相比，主動式遙感探測裝置雖然體積、功耗增大許多，但它具有不擾動被測環境(這是直接探測儀不可避免的誤差來源)、不受大氣自身信息微弱的限制、信號種類和強弱的可調可控性強等特點，提高了探測精度，也擴大了探測領域，目前已成為地面和機載探測的重要手段，廣泛套用於大氣湍流、中小尺度天氣系統結構、大氣邊界層物理過翟和環境監測等研究。
主動式探測器大多在信號源的聲、光后冠以雷達兩字，“達”(dar)字是“detection and ranging”的詞首縮寫，其意義不言而喻，都是利用空間分布的散射體為目標所產生的回波進行“探測”與“測距”。散射體可以是整個連續具有均勻散射的介質，也可以是一些散射中心的集合體，每箇中心都具有特定的散射強度和角分布形式。一般來說，與探測儀信號相互作用最強的大氣結構的尺度，約為波長的二分之一。比這更小的目標被稱為“瑞利粒子”，它們的散射與波長關係密切，隨波長的負四次方而衰減，因此，可以據此來評估不同目標的最佳探測方式。
感測器類型
雷達感測器
雷達屬於主動式感測器，在主動微波遙感中，輻射源是觀測目標對雷達發生的微波信號的散射強度，即後向散射係數。
側視雷達成像與航空攝影不同：航空攝影利用太陽光作為照明源，而側視雷達利用發射的電磁波作為照射源；雷達是根據回波時間記錄數據，而攝影機或光學-機械掃描系統是根據系統視角記錄數據的。它與普通脈衝式雷達的結構大體上相近。圖1為脈衝式雷達的一般組成格式，它由一個發射機、一個接收機，一個轉換開關和一根天線等構成。
圖1
圖1發射機產生脈衝信號，由轉換開關控制，經天線向觀測地區發射。地物反射脈衝信號，也由轉換開關控制進入接收機，接收的信號在顯示器上顯示或記錄在磁帶上。
雷達接收到的回波中，含有多種信息，如雷達到目標的距離和方位、雷達與目標的相對速度(即作相對運動時產生的都卜勒頻移)以及目標的反射特性等。其中距離信息由脈衝返回的時間和電磁波的傳播速度決定。雷達接收到的回波強度是系統參數和地面目標參數的複雜函式。系統參數包括雷達波的波長、發射功率、照射面積和方向和極化等，地面目標參數與地物的復介電常數、地面粗糙度等有關。
雷射雷達感測器
雷射是具有大功率、高度方向性的光束，在空間上是高度相干的。
表1