合成孔径雷达(SAR)作为一种主动式微波成像系统,它主动发射电磁波并接收回波,不依赖任何外部光源,具备真正的全天时、全天候工作能力,能够穿透云、雨、雾、尘等光学与红外无法逾越的大气屏障,实现稳定的高分辨率对地观测。以小型无人机作为SAR观测平台,基于相位差分干涉测量技术,可以实现快速、灵活、较大范围的形变测量,在各种灾害监测预警领域中具有巨大的应用潜力。
天镜韵湖自主研发的(云鸢SAR系统)聚焦于解决各行业中形变监测的需求,雷达工作在L波段,系统集成高精度光纤惯导、高性能伺服稳定平台并运用了差分干涉(DInSAR)处理技术,能够精确探测地表、建筑、桥梁等目标的毫米级微小形变,为地质灾害预警、基础设施监测等领域提供强有力的技术支撑

云鸢SAR系统实物图
SAR技术特点:
1、全天候、全天时观测:SAR技术不受天气、光照等自然条件的影响,能够实现全天时、全天候的观测,这是传统光学影像所欠缺的。
2、高分辨率成像:SAR技术通过合成孔径和脉冲压缩等技术,能够实现高分辨率的地面目标成像,为测绘工作提供了精确的数据支持。
3、穿透性强:SAR技术具有一定的穿透能力,能够穿透云雾、森林和表层土壤等障碍物,获取被遮蔽的地物信息。
4、干涉测量:SAR传感器通过记录回波的相位信息,可实现差分干涉测量(DInSAR),用于监测地表形变等。
此差分干涉形变监测系统可灵活装载于多旋翼无人机上、固定翼无人机及垂直起降有人机等多种飞行平台。系统采用快装式设计,整机集成雷达主机、组合导航与天线模块,现场无需复杂调试,大幅缩短作业准备时间。无论是应急侦察、地质灾害监测还是常态化测绘巡检,均可实现快速响应与高效作业。
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在实际飞行试验中,我们采用环宇多旋翼无人机搭载RTK,在二级风条件下实现分米级重复轨道精度,确保干涉测量基础。先通过PPK后处理获取高精度轨迹,结合成像处理生成单极化和全极化DOM影像,随后利用GAMMA软件完成标准干涉流程(精配准、干涉图、基线估计、去平地、滤波及相位转形变),最终得到形变场。试验相干性分析表明,农田和建筑物区相干系数大于0.8,水体因镜面反射低于0.4,道路受车辆影响也较低,验证了此系统在植被覆盖区仍能保持良好的干涉测量能力。
SAR核心应用:
1、滑坡与山体崩塌:可对大范围山区进行长期、连续的监测,捕捉山体的缓慢蠕动和位移,为滑坡灾害的早期预警和风险评估提供关键数据。
2、地面沉降与塌陷:能有效监测因地下水超采、工程建设等引发的区域性地面沉降,以及矿区开采导致的地表塌陷。
3、地震与火山活动:可用于获取地震同震形变场,研究地震机理;同时也能监测火山区域的细微地表形变,辅助评估其活动性。
4、环境与海岸监测:可用于监测冰川漂移、填海造陆区域的地基沉降,以及评估冻土和海岸带的稳定性。
5、城市基础设施监测:监测超高层建筑、大型场馆、深基坑等设施的稳定性。也可用于监测长距离输水/油气管线沿线的地表形变。







