地面后向散射系數(shù)野外測定裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及微波遙感技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種地面后向散射系數(shù)野外測定裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]雷達遙感的基本過程可描述為:發(fā)射機通過天線向地物發(fā)射很窄的大功率電磁波脈沖，入射電磁波與地物在天線的遠場區(qū)相互作用，接收天線接收的回波振幅、相位、頻率以及極化方式等參量受到地物幾何和物理參數(shù)的影響發(fā)生了改變，利用這種差異，就可以測定反演出目標(biāo)地物的物理和幾何參數(shù)。
[0003]但是目前后向散射系數(shù)(包括散射回波的頻率、振幅、相位以及極化等參量)與地面特征參數(shù)的對應(yīng)關(guān)系都是通過理論或依靠經(jīng)驗所得，即微波遙感衛(wèi)星獲取的散射系數(shù)對應(yīng)的是某一區(qū)域的地面特征參數(shù)，區(qū)域地面特征參數(shù)往往存在不均勻性，且微波傳輸容易受到云層大氣和其它遮擋物的影響，這種對應(yīng)關(guān)系與實際往往存在較大誤差，不利于高精度反演地表參數(shù)。
[0004]野外地表特征豐富多樣，其測定有時不便于在實驗室進行，如果能直接在野外對點測定，則能得到準(zhǔn)確真實的測定值。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]為了解決后向散射系數(shù)測定的上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡單、移動快捷的地面后向散射系數(shù)野外測定裝置。本實用新型可以野外測定微波遙感各種類型地面的后向散射系數(shù)，以通過微波遙感衛(wèi)星所測數(shù)據(jù)反演地面特征。
[0006]本實用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是:一種地面后向散射系數(shù)野外測定裝置，包括裝載車、支架、微波發(fā)射機和散射計，微波發(fā)射機和散射計置于裝載車，支架安裝在裝載車上，微波發(fā)射機天線和散射計天線安裝在支架上。
[0007]上述的地面后向散射系數(shù)野外測定裝置中，所述的支架由疊式伸縮桿和T型架組成，T型架固定于由疊式伸縮桿上端，微波發(fā)射機天線和散射計天線設(shè)置于T型架兩肩上。
[0008]上述的地面后向散射系數(shù)野外測定裝置中，所述的支微波發(fā)射機天線和散射計天線通過懸掛柱與T型架兩肩相連，T型架水平方向設(shè)有導(dǎo)軌，懸掛柱的上端置于導(dǎo)軌上，懸掛柱的下端通過水平方向的旋轉(zhuǎn)軸分別與微波發(fā)射機天線和散射計天線相連。
[0009]上述的地面后向散射系數(shù)野外測定裝置中，所述的導(dǎo)軌兩端設(shè)有擋塊。
[0010]本實用新型的技術(shù)效果在于:本實用新型將微波發(fā)射機和散射計置于裝載車，支架安裝在裝載車上，微波發(fā)射機天線和散射計天線安裝在支架上，這樣可方便快捷地測定不同的野外地表特征，測定得到不同的后向散射系數(shù)，之后可計算各種不同情況下的地表特征參數(shù)集，并分析總結(jié)出各種地表類型的特征參與散射系數(shù)的對應(yīng)關(guān)系，為微波遙感精確分別確定地面類型提供依據(jù)。本實用新型完整呈現(xiàn)了微波遙感的過程和原理，便于學(xué)習(xí)和理解各種不同條件下地表后向散射系數(shù)變化的原因，因此也可用于相關(guān)專業(yè)的教學(xué)和實驗。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2本實用新型中T型架的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖中:I裝載車;2支架;3微波發(fā)射機;4散射計;5微波發(fā)射機天線;6散射計天線;7折疊式伸縮桿;8T型架;9T型架兩肩；10懸掛柱；11導(dǎo)軌；12擋塊;13旋轉(zhuǎn)軸。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。
[0015]如圖1、2所示，本實用新型包括裝載車1、支架2、微波發(fā)射機3、散射計4，支架2安裝在裝載車I上，微波發(fā)射機天線5和散射計天線6安裝在支架2上。支架2包括折疊式伸縮桿7和T型架8，折疊式伸縮桿7通過各段之間的折疊改變整體高度，T型架8位于伸縮桿7上方，微波發(fā)射機天線5和散射計天線6位于T型架8兩肩上。微波發(fā)射機天線5和散射計天線6通過懸掛柱10與T型架8兩肩相連，懸掛柱10在豎直方向，與T型架8兩肩垂直，懸掛柱10與T型架8兩肩通過導(dǎo)軌11相連，兩擋塊12分別位于T型架8兩肩兩端，懸掛柱10可沿T型架8兩肩左右滑動，微波發(fā)射機天線5和散射計天線6與懸掛柱通過旋轉(zhuǎn)軸13相連，旋轉(zhuǎn)軸13在水平方向，與T型架8兩肩垂直，微波發(fā)射機天線5和散射計天線6可繞旋轉(zhuǎn)軸13轉(zhuǎn)動。
[0016]微波發(fā)射機天線5和散射計天線6可沿T型架兩肩左右滑動，使得發(fā)射天線5和接收天線6都可對稱改變其位置，保證兩天線之間的距離與T型架8的高度相適應(yīng)。微波發(fā)射機天線5和散射計天線6可繞旋轉(zhuǎn)軸13轉(zhuǎn)動，使得裝置可測得到各個方向的數(shù)據(jù)，有利于測定的準(zhǔn)確性。
[0017]本實用新型中微波發(fā)射機的輸入信號由數(shù)控板來控制微波的VCO產(chǎn)生線性調(diào)頻散射系數(shù)信號，頻率變化為三角波規(guī)律，發(fā)射機功率放大器將信號放大后，經(jīng)過探測/校準(zhǔn)散射系數(shù)開關(guān)與發(fā)射天線相連，發(fā)射微波的中心頻率分別為1GHz、5.3GHz、3.1GHz和2GHz。
[0018]微波散射計設(shè)計和原理與常規(guī)雷達基本相同。散射計依靠分析從接收天線接收的微波信號計算測定地物的地散射系數(shù)表面積(或體積)的散射或反射特性，散射計基于有源雷達的工作原理，但主要散射系數(shù)輸出量為目標(biāo)雷達截面積，位置作為必要的輔助信息輸出。可見散射計是定量化散射系數(shù)的測試設(shè)備，存在著測定精確度和準(zhǔn)確度兩個概念，因而其體制、設(shè)計方法、和散射系數(shù)測定方法與普通雷達有明顯區(qū)別。
[0019]微波發(fā)射機天線和散射計天線是地物目標(biāo)后向散射特性的表征形式，其微波發(fā)射機天線和散射計天線σ主要受雷達系統(tǒng)參數(shù)和地表特征參數(shù)兩部分的影響，可用下式描述:
[0020]o = f (λ,θ ,ρ).g(t ,ζ)
[0021]式中:系統(tǒng)參數(shù)集f包括波長λ、入射角θ、極化方式ρ等，地表特征參數(shù)集g包括復(fù)介電常數(shù)ε (與地表類型和含水率或表面粗糙度有關(guān))、表面粗糙度Z等。影響后向散射的雷達系統(tǒng)參數(shù)集f由所選系統(tǒng)設(shè)備所確定，微波發(fā)射機天線和散射計天線σ與地表特征參數(shù)集g則存在一一對應(yīng)關(guān)系。其中微波發(fā)射機天線和散射計天線σ是可以通過雷達系統(tǒng)測定，之后地表特征參數(shù)集g可以計算出來。改變土壤含水率或表面粗糙度等參數(shù)或者換成其他地表類型，都可測定得到不同的微波發(fā)射機天線和散射計天線σ，之后同樣計算各種不同情況下的地表特征參數(shù)集g，并分析總結(jié)出各種地表類型的特征參數(shù)與散射系數(shù)的對應(yīng)關(guān)系，為微波遙感精確分別和確定地面類型提供依據(jù)。
【主權(quán)項】
1.地面后向散射系數(shù)野外測定裝置，其特征是:包括裝載車、支架、微波發(fā)射機和散射計，微波發(fā)射機和散射計置于裝載車，支架安裝在裝載車上，微波發(fā)射機天線和散射計天線安裝在支架上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地面后向散射系數(shù)野外測定裝置，其特征是:所述的支架由疊式伸縮桿和T型架組成，T型架固定于由疊式伸縮桿上端，微波發(fā)射機天線和散射計天線設(shè)置于T型架兩肩上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的地面后向散射系數(shù)野外測定裝置，其特征是:所述的微波發(fā)射機天線和散射計天線通過懸掛柱與T型架兩肩相連，T型架水平方向設(shè)有導(dǎo)軌，懸掛柱的上端置于導(dǎo)軌上，懸掛柱的下端通過水平方向的旋轉(zhuǎn)軸分別與微波發(fā)射機天線和散射計天線相連。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的地面后向散射系數(shù)野外測定裝置，其特征是:所述的導(dǎo)軌兩端設(shè)有擋塊。
【專利摘要】本實用新型公開了一種地面后向散射系數(shù)野外測定裝置。它包括裝載車、支架、微波發(fā)射機和散射計，支架安裝在裝載車上，微波發(fā)射機天線和散射計天線安裝在支架上。支架包括折疊式伸縮桿和T型架，折疊式伸縮桿通過各段之間的折疊改變整體高度，T型架位于伸縮桿上方，微波發(fā)射機天線和散射計天線位于T型架兩肩上。本實用新型通過測定不同的野外地表特征，都可測定得到不同的后向散射系數(shù)，之后可計算各種不同情況下的地表特征參數(shù)集，并分析總結(jié)出各種地表類型的特征參與散射系數(shù)的對應(yīng)關(guān)系，為微波遙感精確分別確定地面類型提供依據(jù)。
【IPC分類】G01N22/00
【公開號】CN205301204
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】李朝奎, 李羲, 胡焜豪, 李楊, 王寧, 趙亞楠
【申請人】湖南科技大學(xué)
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2015年10月30日