地面后向散射系数野外测定装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及微波遥感技术领域，尤其是一种地面后向散射系数野外测定装置。
【背景技术】
[0002]雷达遥感的基本过程可描述为:发射机通过天线向地物发射很窄的大功率电磁波脉冲，入射电磁波与地物在天线的远场区相互作用，接收天线接收的回波振幅、相位、频率以及极化方式等参量受到地物几何和物理参数的影响发生了改变，利用这种差异，就可以测定反演出目标地物的物理和几何参数。
[0003]但是目前后向散射系数(包括散射回波的频率、振幅、相位以及极化等参量)与地面特征参数的对应关系都是通过理论或依靠经验所得，即微波遥感卫星获取的散射系数对应的是某一区域的地面特征参数，区域地面特征参数往往存在不均匀性，且微波传输容易受到云层大气和其它遮挡物的影响，这种对应关系与实际往往存在较大误差，不利于高精度反演地表参数。
[0004]野外地表特征丰富多样，其测定有时不便于在实验室进行，如果能直接在野外对点测定，则能得到准确真实的测定值。
【实用新型内容】
[0005]为了解决后向散射系数测定的上述技术问题，本实用新型提供一种结构简单、移动快捷的地面后向散射系数野外测定装置。本实用新型可以野外测定微波遥感各种类型地面的后向散射系数，以通过微波遥感卫星所测数据反演地面特征。
[0006]本实用新型解决上述技术问题的技术方案是:一种地面后向散射系数野外测定装置，包括装载车、支架、微波发射机和散射计，微波发射机和散射计置于装载车，支架安装在装载车上，微波发射机天线和散射计天线安装在支架上。
[0007]上述的地面后向散射系数野外测定装置中，所述的支架由叠式伸缩杆和T型架组成，T型架固定于由叠式伸缩杆上端，微波发射机天线和散射计天线设置于T型架两肩上。
[0008]上述的地面后向散射系数野外测定装置中，所述的支微波发射机天线和散射计天线通过悬挂柱与T型架两肩相连，T型架水平方向设有导轨，悬挂柱的上端置于导轨上，悬挂柱的下端通过水平方向的旋转轴分别与微波发射机天线和散射计天线相连。
[0009]上述的地面后向散射系数野外测定装置中，所述的导轨两端设有挡块。
[0010]本实用新型的技术效果在于:本实用新型将微波发射机和散射计置于装载车，支架安装在装载车上，微波发射机天线和散射计天线安装在支架上，这样可方便快捷地测定不同的野外地表特征，测定得到不同的后向散射系数，之后可计算各种不同情况下的地表特征参数集，并分析总结出各种地表类型的特征参与散射系数的对应关系，为微波遥感精确分别确定地面类型提供依据。本实用新型完整呈现了微波遥感的过程和原理，便于学习和理解各种不同条件下地表后向散射系数变化的原因，因此也可用于相关专业的教学和实验。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的结构示意图。
[0012]图2本实用新型中T型架的结构示意图。
[0013]图中:I装载车;2支架;3微波发射机;4散射计;5微波发射机天线;6散射计天线;7折叠式伸缩杆;8T型架;9T型架两肩；10悬挂柱；11导轨；12挡块;13旋转轴。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
[0015]如图1、2所示，本实用新型包括装载车1、支架2、微波发射机3、散射计4，支架2安装在装载车I上，微波发射机天线5和散射计天线6安装在支架2上。支架2包括折叠式伸缩杆7和T型架8，折叠式伸缩杆7通过各段之间的折叠改变整体高度，T型架8位于伸缩杆7上方，微波发射机天线5和散射计天线6位于T型架8两肩上。微波发射机天线5和散射计天线6通过悬挂柱10与T型架8两肩相连，悬挂柱10在竖直方向，与T型架8两肩垂直，悬挂柱10与T型架8两肩通过导轨11相连，两挡块12分别位于T型架8两肩两端，悬挂柱10可沿T型架8两肩左右滑动，微波发射机天线5和散射计天线6与悬挂柱通过旋转轴13相连，旋转轴13在水平方向，与T型架8两肩垂直，微波发射机天线5和散射计天线6可绕旋转轴13转动。
[0016]微波发射机天线5和散射计天线6可沿T型架两肩左右滑动，使得发射天线5和接收天线6都可对称改变其位置，保证两天线之间的距离与T型架8的高度相适应。微波发射机天线5和散射计天线6可绕旋转轴13转动，使得装置可测得到各个方向的数据，有利于测定的准确性。
[0017]本实用新型中微波发射机的输入信号由数控板来控制微波的VCO产生线性调频散射系数信号，频率变化为三角波规律，发射机功率放大器将信号放大后，经过探测/校准散射系数开关与发射天线相连，发射微波的中心频率分别为1GHz、5.3GHz、3.1GHz和2GHz。
[0018]微波散射计设计和原理与常规雷达基本相同。散射计依靠分析从接收天线接收的微波信号计算测定地物的地散射系数表面积(或体积)的散射或反射特性，散射计基于有源雷达的工作原理，但主要散射系数输出量为目标雷达截面积，位置作为必要的辅助信息输出。可见散射计是定量化散射系数的测试设备，存在着测定精确度和准确度两个概念，因而其体制、设计方法、和散射系数测定方法与普通雷达有明显区别。
[0019]微波发射机天线和散射计天线是地物目标后向散射特性的表征形式，其微波发射机天线和散射计天线σ主要受雷达系统参数和地表特征参数两部分的影响，可用下式描述:
[0020]o = f (λ,θ ,ρ).g(t ,ζ)
[0021]式中:系统参数集f包括波长λ、入射角θ、极化方式ρ等，地表特征参数集g包括复介电常数ε (与地表类型和含水率或表面粗糙度有关)、表面粗糙度Z等。影响后向散射的雷达系统参数集f由所选系统设备所确定，微波发射机天线和散射计天线σ与地表特征参数集g则存在一一对应关系。其中微波发射机天线和散射计天线σ是可以通过雷达系统测定，之后地表特征参数集g可以计算出来。改变土壤含水率或表面粗糙度等参数或者换成其他地表类型，都可测定得到不同的微波发射机天线和散射计天线σ，之后同样计算各种不同情况下的地表特征参数集g，并分析总结出各种地表类型的特征参数与散射系数的对应关系，为微波遥感精确分别和确定地面类型提供依据。
【主权项】
1.地面后向散射系数野外测定装置，其特征是:包括装载车、支架、微波发射机和散射计，微波发射机和散射计置于装载车，支架安装在装载车上，微波发射机天线和散射计天线安装在支架上。2.根据权利要求1所述的地面后向散射系数野外测定装置，其特征是:所述的支架由叠式伸缩杆和T型架组成，T型架固定于由叠式伸缩杆上端，微波发射机天线和散射计天线设置于T型架两肩上。3.根据权利要求2所述的地面后向散射系数野外测定装置，其特征是:所述的微波发射机天线和散射计天线通过悬挂柱与T型架两肩相连，T型架水平方向设有导轨，悬挂柱的上端置于导轨上，悬挂柱的下端通过水平方向的旋转轴分别与微波发射机天线和散射计天线相连。4.根据权利要求3所述的地面后向散射系数野外测定装置，其特征是:所述的导轨两端设有挡块。
【专利摘要】本实用新型公开了一种地面后向散射系数野外测定装置。它包括装载车、支架、微波发射机和散射计，支架安装在装载车上，微波发射机天线和散射计天线安装在支架上。支架包括折叠式伸缩杆和T型架，折叠式伸缩杆通过各段之间的折叠改变整体高度，T型架位于伸缩杆上方，微波发射机天线和散射计天线位于T型架两肩上。本实用新型通过测定不同的野外地表特征，都可测定得到不同的后向散射系数，之后可计算各种不同情况下的地表特征参数集，并分析总结出各种地表类型的特征参与散射系数的对应关系，为微波遥感精确分别确定地面类型提供依据。
【IPC分类】G01N22/00
【公开号】CN205301204
【申请号】
【发明人】李朝奎, 李羲, 胡焜豪, 李杨, 王宁, 赵亚楠
【申请人】湖南科技大学
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2015年10月30日