Ferngesteuerter "Kalibri" C-Band-Transponder, der innerhalb des DLR-Kalibrierungsfeldes in Süddeutschland eingesetzt wird. Mit Hilfe des Zwei-Achsen-Positionierers wird der Transponder von Oberpfaffenhofen aus ferngesteuert auf den Satelliten ausgerichtet, derzeit für Überflüge von Sentinel-1A und Sentinel-1B.
Ferngesteuerte Transponder
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Ferngesteuerte Transponder
Ferngesteuerter "Kalibri" C-Band-Transponder, der innerhalb des DLR-Kalibrierungsfeldes in Süddeutschland eingesetzt wird. Mit Hilfe des Zwei-Achsen-Positionierers wird der Transponder von Oberpfaffenhofen aus ferngesteuert auf den Satelliten ausgerichtet, derzeit für Überflüge von Sentinel-1A und Sentinel-1B.
Im Laufe der Jahre hat die Kalibrierungsgruppe hochpräzise Transponder in verschiedenen Frequenzbändern, einschließlich X-, C- und L-Band, für verschiedene SAR-Missionen entwickelt und gebaut. Die Entwicklung der sogenannten "Kalibrierungs"-Transponder, die seit 2014 erfolgreich für die ESA-Mission Sentinel-1 im Rahmen des europäischen Copernicus-Programms betrieben werden, konzentrierte sich über mehr als ein Jahrzehnt auf die radiometrische Genauigkeit und den autonomen, ferngesteuerten Außenbetrieb.
Zu diesem Zweck werden die Transponder mit Hilfe eines Zwei-Achsen-Positionierers ferngesteuert auf den Satelliten ausgerichtet. Das Transponderkonzept basiert auf einem Zweiantennendesign, das eine geringe Zeitverzögerung zwischen Empfang und Rücksendung des Radarsignals gewährleistet. Darüber hinaus sind die gesamte Elektronik und die beiden Antennen in einem temperaturstabilisierten Gehäuse untergebracht, wie das geöffnete Gerät in Abbildung 1 zeigt, um sie vor unterschiedlichen Wetterbedingungen zu schützen. Die hervorragende radiometrische Stabilität von weniger als 0,1 dB wird durch eine interne Kalibrierschleife aufrechterhalten. Ein FPGA-basiertes Subsystem ermöglicht die digitale Aufzeichnung der Radarimpulse.
Kalibri-Transponder
Ferngesteuerter "Kalibri"-Transponder, links (offenes Gerät): Neben der Elektronik sind auch die Antennen in dem temperaturgeregelten Gehäuse untergebracht, um sie vor unterschiedlichen Witterungsbedingungen zu schützen. Rechts: geschlossenes Gerät. Der Zwei-Achsen-Positionierer ist nicht abgebildet.
Die Konfiguration der Satellitenüberflüge und die entsprechende Datenerfassung erfolgen automatisiert und können über ein Webinterface komfortabel geplant und überwacht werden. Die komplette Eigenentwicklung zeichnet sich durch einen modularen Aufbau aus, der es erlaubt, das bewährte Konzept an verschiedene Frequenzbänder anzupassen: Derzeit existieren Frontends für C- und X-Band.
Für die RADARSAT Constellation Mission (RCM) der Canadian Space Agency (CSA) haben wir zwei hochpräzise C-Band-Transponder auf Basis des Kalibrierdesigns entwickelt. Beide Transponder wurden 2017 in Kanada in Betrieb genommen und sind seitdem voll funktionsfähig.
Durch europäische und internationale Projekte konnten wir die Radarkalibrierungsaktivitäten gut ausbauen und unsere Position als DLR-SAR-Kalibrierzentrum stärken. Neben TerraSAR-X und TanDEM-X unterstützt das DLR-SAR-Kalibrierzentrum seit 2014 auch die Sentinel-1A/-1B-Missionen der ESA. Bei all diesen Missionen wurden für die verschiedenen Kalibrierverfahren und -techniken eine Reihe von Genauigkeiten erreicht, die in Tabelle 1 als Benchmarks zusammengefasst sind.
Kalibrierungsmethoden
Vom DLR-SAR-Kalibrierungszentrum entwickelte Kalibrierungsmethoden und erzielte Genauigkeiten.
Mit dem DLR-SAR-Kalibrierungszentrum und der kontinuierlichen Arbeit an der Entwicklung neuer Kalibrierungsverfahren, Targets sowie Analyse- und Auswertungswerkzeugen ist das Institut für die Herausforderungen der nächsten Generation von SAR-Missionen gut gerüstet.
