SAR Data Correction Based on Calibrated-Scatterometer Measurements

This paper presents an SAR-data calibration technique using a well-calibrated scatterometer. At first a fully-polarimetric antenna pattern(magnitude and phase) of the antenna main-beam using a conducting sphere was measured. Then, this data were used to calibrate polarimetrically an auto-mounted network analyzer-based scatterometer system. This scatterometer system can be used to measure the accurate Mueller matrices of earth surfaces such as grass fields, rice fields and bare soil surfaces; i.e., the phase-difference parameters can be obtained as well as the radar scattering coefficients. If a polarimetrically calibrated scatterometer is operated at the same time with the SAR system, the scatterometer data can be used to correct the SAR data, especially the phase-difference parameters. It was found that the correction effect is remarkable for the degree of correlation ${\alpha}$, which is one of the phase-difference parameter, while the correction effect is negligible for the magnitude parameters(backscattering coefficients).

보정된 Scatterometer의 측정데이터를 사용한 SAR 데이터 교정

본 논문에서는 calibration된 scatterometer를 이용하여 SAR 데이터를 보정하는 연구 결과를 선보인다. 도체구를 이용하여 안테나 주빔에서의 polarimetric한 안테나 패턴(크기와 위상)을 측정하고, 이 데이터를 이용하여 차량 탑재형 네트워크 분석기형 scatterometer 시스템을 polarimetric하게 정확하게 보정하였다. 이 scatterometer를 이용하면 잔디밭, 논, 맨땅 등의 지표면에 대한 정확한 Mueller 행렬을 얻을 수 있으므로, 레이더 산란계수뿐만 아니라 위상변수들도 정확하게 측정하게 된다. 또한, 대부분의 SAR 시스템에는 위상변수 측정에 에러가 있게되고, polarimetric하게 보정된 scatterometer로 SAR가 측정하는 지역을 동시에 측정하여 SAR 데이터를 교정할 수 있다. 이러한 polarimetric한 보정 방법을 이용하면, 산란계수의 보정효과는 크지 않으나, hh-편파와 vv-편파간의 위상변수인 degree of correlation $\alpha$의 보정효과는 매우 큼을 알 수 있었다.