校 正 · 検 証
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
校正係数および後方散乱係数への変換 （係数および変換式） |
|
Pi-SAR(L)の成果物に含まれるデジタル値（DNあるいはI,Q）を規格化後方散乱断面積（σ0，Normalized Radar Cross Section）に変換する式を以下に示します。NEC-SARとSIGMA-SARでは多少異なった表式をとります。校正係数（CF1，CF2）は時間とともに変化しており、利用者は該当する時期の係数を用いる必要があります。 2002年11月以降、苫小牧の校正サイトを定期的に観測し、得られたデータの解析および校正作業を継続してきました。使用した機器は一辺3メートル、2メートルの直角二等辺三角形を一葉とする三面コーナー反射鏡、一辺1メートル、80センチの正方形を一葉とする三面コーナー反射鏡など、延べ数142個です。おのおの、裸地あるいは低木層の中に設置しSARで観測したとき、回りに比べ著しく暗く見える場所を選びました。映像の焦点に依存しないといわれる積分法を用いて校正係数を求めました。その結果を表1、2に示します。表1はSIGMA-SAR、NEC-SARの校正係数の2002年以降の2年間の代表値です。標準偏差は1dB弱あります。表2はフライト時期毎の係数を表示したものです。変化量は小さいのですが時間的にゆっくりと変化することがわかります。正確に後方散乱係数を求めるためには、こちらの表を用いる必要があります。
表1 校正係数（３年間の代表値）
表2 校正係数の時間変化（SIGMA-SARとNEC-SAR）
注）過去１年間、使用するコーナー反射鏡の大きさに校正係数が依存するかどうか調べてきましたが、サイズの小さいコーナー反射鏡のレーダ断面積は理論値よりも約3デシベル小さいことがわかりましたので、校正係数はそのように修正しております。
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
注1）θinciは入射角。 注2）sigma-sar,slcは4ルック時の値である。 注3）< >は平均化処理である。 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
ポラリメトリック校正
|
|
ポラリメトリック校正とは（6）で示される線形方程式に含まれる、送信歪み行列、受信歪み行列、雑音行列等を、地上に設置したコーナー反射鏡等、散乱特性が既知のターゲットを用いて決定することをいいます。また、得られた歪み行列の逆行列を（6）の両辺に作用し、（7）のように散乱行列を求めることも言います。
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
ここに、Zpq は観測対象物の未校正観測散乱行列（受信偏波をp 、送信偏波をqで表現する）。Spqを校正された散乱行列、 Aは振幅の校正係数、λは観測波長、rはSARと観測対象物間のスラントレンジ、δ1,δ2,δ3,δ4 はH/V偏波間のクロストーク、f1 ,f2は送信系、受信系のH/V偏波間のチャンネルバランス，Nは雑音マトリクスです。
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
JAXA/EORCの行うポラリメトリック校正では、コーナー反射鏡と一様森林（苫小牧の国有林）を組み合わせた方法を用いています。ポラリメトリック校正とは、言い換えれば、受信と送信のバランスをとることです。各散乱行列成分を後方散乱係数に変換するときに必要となる校正係数は、このバランスがとられた状態では偏波に依存せず唯一です。このようにして校正係数をコーナー反射鏡で求めたものが上で紹介したものです。 なおShh，Shv等散乱マトリクス成分は複素数であり、IおよびQで表現したのちに、(2)(4)(5)にあてはめると、各偏波でのσ0pqが求まります。 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
