近期，微波成像技术国家级重点实验室承担的星载SAR有源定标器组织验收。该项目研制的星载SAR有源定标器为国内首台多波段星载SAR有源定标器，工作频段覆盖L、C、X、Ka四个波段，可为后续3米差分干涉L-SAR、20米高轨L-SAR、1米C-SAR以及珞珈二号01星等多颗卫星进行常态化定标，用于星载SAR系统方向图测量、定标常数的测量、相对辐射定标、绝对辐射定标以及图像质量评价等科学任务。
该项目有源定标器采用“自动化、无人值守”模式研制，用户可通过远程操控软件对设备实现实时操控和状态监测，通过远程参数注入的方式实现有源定标器对星载SAR系统的在轨定标试验，大幅提升了遥感卫星的外场定标效率。
有源定标器作为一种雷达高度计的在轨定标仪器，于二十世纪八十年代被提出。二十一世纪初，基于弯管型有源定标器的雷达高度计的后向散射系数在轨定标工作开始开展，使后向散射系数的测量值达到了一定的精度。二十世纪九十年代,基于信号重建体制的重建型有源定标器问世，但至今未能查到重建型有源定标器应用于任何雷达高度计的后向散射系数在轨定标工作中。海洋二号卫星是中国首颗海洋动力环境卫星。其主载荷雷达高度计已进入正常业务化运行。为提高其对海面风速的测量精度，需对高度计进行后向散射系数测量的在轨定标，获得全系统绝对测量偏差。
利用地面有源定标器对机载或星载SAR成像数据进行定标是实现定量微波遥感的重要手段，有源定标器可以在不改变设备体积的情况下,通过调节内部放大器增益来获得较大的雷达截面积,但有源定标器定标精度受信杂比以及不同极化通道间信号干扰的影响,传统的解决方法给定标场选择和定标设备研制带来困难。
辐射定标是用户需要计算地物的光谱反射率或光谱辐射亮度时，或者需要对不同时间、不同传感器获取的图像进行比较时，都必须将图像的亮度灰度值转换为绝对的辐射亮度，这个过程就是辐射定标。在遥感器发射之前对其进行的波长位置、辐射精度、空间定位等的定标，将仪器的输出值转换为辐射值。有的仪器内有内定定标系统。
但是在仪器运行之后，还需要定期定标，以监测仪器性能的变化，相应调整定标参数。机上定标用来经常性的检查飞行中的遥感器定标情况，一般采用内定标的方法，即辐射定标源、定标光学系统都在飞行器上，在大气层外，太阳的辐照度可以认为是一个常数，因此也可以选择太阳作为基准光源，通过太阳定标系统对星载成像光谱仪器进行绝对定标。
获取空中、地面及大气环境数据，计算大气气溶胶光学厚度，计算大气中水和臭氧含量，分析和处理定标场地及训练区地物光谱等数据，获取定标场地数据时的几何参量和时间，将获取和计算的各种参数带入大气辐射传输模型，求取遥感器入瞳时的辐射亮度，计算定标系数，进行误差分析，讨论误差原因。
SAR是分辨率较高的相干成像雷达系统，它是通过天线给物体发射能量，同时也通过SAR接收能量，全部的能量都通过电子设备记录下来，最后形成图像。合成孔径雷达中的孔径就是天线的长度，SAR系统通过卫星或者飞机的向前运动形成合成孔径，即一个长的天线，只要物体返回的能量能达到孔径发射出的光束宽度内，这个物体就可以形成图像被保存下来。与其它大多数雷达一样，合成孔径雷达通过发射电磁脉冲和接收目标回波之间的时间差测定距离，其分辨率与脉冲宽度或脉冲持续时间有关，脉宽越窄分辨率越高。
SAR通过脉冲压缩技术改善距离分辨率，它与发射信号的带宽有关，带宽越大，分辨率越小;通过合成孔径技术改善方位分辨力，条带SAR理论上可以达到天线尺寸的1/2，聚束SAR分辨率更小。高的分辨力要求采用小的天线而不是大的天线，并且与距离和波长无关。当然，受到其他因素的影响，天线孔径也不可能无限小。
合成孔径雷达通常装在飞机或卫星上，分为机载和星载两种。
合成孔径雷达按平台的运动航迹来测距和二维成像，其两维坐标信息分别为距离信息和垂直于距离上的方位信息。方位分辨率与波束宽度成正比，与天线尺寸成反比，就像光学系统需要大型透镜或反射镜来实现高精度一样，雷达在低频工作时也需要大的天线或孔径来获得清晰的图像。由于飞机航迹不规则，变化很大，会造成图像散焦。必须使用惯性和导航传感器来进行天线运动的补偿，同时对成像数据反复处理以形成具有最大对比度图像的自动聚焦。
因此，合成孔径雷达成像必须以侧视方式工作，在一个合成孔径长度内，发射相干信号，接收后经相干处理从而得到一幅电子镶嵌图。雷达所成图像像素的亮度正比于目标区上对应区域反射的能量。总量就是雷达截面积，它以面积为单位。后向散射的程度表示为归一化雷达截面积，以分贝(dB)表示。地球表面典型的归一化雷达截面积为：最亮+ 5 dB，最暗-40 dB。合成孔径雷达不能分辨人眼和相机所能分辨的细节，但其工作的波长使其能穿透云和尘埃。
新闻来源：中国科学院空天信息创新研究院
