Abteilung SAR-Technologie

F-SAR
DLR Forschungsflugzeug Dornier Do-228, die übliche Trägerplattform für das F-SAR
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Die Abteilung SAR-Technologie beschäftigt sich hauptsächlich mit der Entwicklung, dem Betrieb und der Datenverarbeitung der luftgestützten SAR-Systeme des Instituts sowie mit der Forschung in den Bereichen hochpräzise SAR-Fokussierung und Bildanalyse. Flugzeuggestütztes SAR ist seit mehreren Jahrzehnten ein zentrales Forschungsgebiet des Instituts. Die mit den flugzeuggestützten Systemen durchgeführten Forschungsarbeiten stellen einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung und zum Betrieb zukünftiger innovativer weltraumgestützter SAR-Systeme dar.

Die flugzeuggestützten Systeme werden zur Simulation von SAR-Datenprodukten zukünftiger SAR-Systeme sowie zur Erforschung neuer SAR-Bildgebungs- und Verarbeitungstechniken (z.B. bistatisches SAR, zirkulares SAR, holographisches SAR, polarimetrische SAR-Interferometrie, Tomographie und digitale Strahlformung) eingesetzt. Regelmäßig werden wissenschaftliche Befliegungskampagnen für Unternehmen, Universitäten, nationale und internationale Forschungseinrichtungen und -agenturen durchgeführt, um die Entwicklung neuer Informationsprodukte auf der Grundlage von SAR-Daten zu fördern.

F-SAR Kabineneinbau in maximaler Ausbaustufe
F-SAR Kabineneinbau in maximaler Ausbaustufe mit X-,C-, S-, L- und P-Band.

Das aktuelle System, der F-SAR-Sensor, wurde vollständig von der Abteilung entwickelt und aufgebaut und kann als einer der fortschrittlichsten und flexibelsten flugzeuggestützten SAR-Sensoren der Welt angesehen werden. Eine digitale Beamforming-Erweiterung - das sogenannte DBFSAR-System - befindet sich derzeit in der Entwicklung. Die Abteilung betreibt auch eine sogenannte Compact Test Range (CTR) für Antennenmessungen und Charakterisierung von Radarrückstreuquerschnitten.

Eine weitere wichtige Forschungsaufgabe der Abteilung ist die Entwicklung neuer Algorithmen zur Datenverarbeitung von weltraumgestützten SAR-Daten, insbesondere unter Nutzung neuer Aufnahmemodi und neuer experimenteller Bildgebungsverfahren. Die spezifischen Erfahrungen der Abteilung, die sich aus der komplexen Verarbeitung von luftgestützten SAR-Daten ergeben, bilden eine ideale Grundlage dafür und führen zu signifikanten Synergien.

Vollpolarimetrische X-Band Abbildung einer landwirtschaftlichen Szene
Auflösung ca. 20cm

Die Abteilung besteht aus fünf Gruppen, die zusammengenommen die gesamte End-to-End-Kompetenz des DLR auf dem Gebiet des flugzeuggestützten SAR abdecken. Die Gruppen Signalverarbeitung und Multimodale Algorithmen bündeln weiterhin  das Expertenwissen der Abteilung im Bereich der SAR-Bildverarbeitung und leisten wichtige Beiträge zu neuen Konzepten und Techniken für satellitengestützte SAR-Systeme.

Fachgruppen

Flugzeug-SAR-Missionen

Die Fachgruppe Flugzeug-SAR ist verantwortlich für die Organisation und Durchführung von Test- und Messflügen sowie wissenschaftlichen Befliegungskampagnen mit den flugzeuggestützten SAR-Sensoren des Instituts. Die Gruppe ist auch für den Betrieb und die Wartung des Kalibrierungsfelds für die externe Sensorkalibrierung verantwortlich.

Flugzeuggetragene Radarsysteme

Radarsystementwicklung, Testen neuer SAR-Techniken und Konzepte, Design und Entwicklung analoger und digitaler Subsysteme, Design und Entwicklung von Hard- und Software für die Steuerung von Radarsystemen, Realisierung von Subsystemen zur Radardatenaufzeichnung, Systemintegration und Systemtests.

Antennen

Die Fachruppe Antennen konzentriert sich auf das Design, die Simulation und die Entwicklung von SAR-Antennen, insbesondere für die flugzeuggestützten SAR-Aktivitäten des Instituts, aber auch für verschiedene andere Anwendungen. Die Gruppe betreibt außerdem die Compact Test Range (CTR) des Instituts - eine hochpräzise Messkammer zur Antennencharakterisierung und Messung von Radarrückstreuquerschnitten.

SAR Signalverarbeitung

Entwicklung innovativer Algorithmen und Techniken zur flugzeuggestützten SAR-Signalverarbeitung (Interferometrie, Polarimetrie, Tomographie, differentielle Interferometrie, Mehrpass-Interferometrie), operationelle Verarbeitung der mit dem E-SAR und F-SAR erflogenenen SAR-Daten, Datenarchivierung mittels DIMS (Data Information and Management System), Studien und Projektbeiträge zu nationalen und internationalen SAR-Missionen.

Multimodale Algorithmen

Aspekte einer End-to-end-SAR-Prozessierungskette: weltraumgestützte SAR-Bildfokussierung bis zur DEM-Generierung, differentielle SAR-Interferometrie und SAR-Tomographie, interferometrische Prozessierungskette für TanDEM-X (inklusive des bistatischen Prozessors), neue Prozessierungsalgorithmen für innovative satellitengestützte Bildmodi (hochauflösendes SAR, TOPS-Modus, gleitendes Spotlight), Leistungsanalysen künftiger Missionen (Tandem-L, Beobachtung von SAR-Satellitensignalen mittels UAVs) und Forschungsaktivitäten zu flugzeuggetragenenen Sensoren (SAR-Tomographie, differentielle SAR Interferometrie, Bewegungskompensation).

Kontakt

Prof. Dr. Andreas Reigber

Abteilungsleitung: SAR-Technologie
Institut für Hochfrequenztechnik und Radarsysteme
SAR-Technologie
Muenchner Straße 20, 82234 Weßling