Radarsysteme und Navigationssyteme Flashcards
Was ist Radar-Fernerkundung?
Radar: RAdio Detection And Ranging
Funkmessverfahren
Wie funktioniert Radar-Fernerkundung?
Ein Gebiet wird aktiv Beleuchtet und das Echosignal erfasst um Objektmerkmale zu erfassen
Welche Bestandteile des Echosignals werden bei Radar gemessen?
- Amplitunde (beschreibt Objekteigenschaften)
- Phase (Abstand zum Objekt)
- Polarisation
Welche Anwenungen von Radaren gibt es in den Erdwissenschaften?
- Niederschlag
- Atmosphärische Chemie
- Meeresoberflächentemperatur
- Meeresoberflächensalzgehalt
- Meeresoberflächenwind
- Atmosphärische Temperatur
- Atmosphärische Feuchtigkeit
- Atmosphärische Wolken
- Bodenfeuchte
In welchem Wellenlängenbereich bewegen sich Radarwellen?
Mikrowellen
Welche Vorteile haben Radarsysteme?
- Kann auch bei Wolkenbedeckung & Nacht genutzt werden
- Deckt ein großes Gebiet ab
- Aufnahmen auch in flachen Blickwinkeln möglich
- Erfasst Wellen außerhalb des sichtbaren & infrarot Bereich
- Kann Vegetation, Sand & Schnee durchdringen
- Mehrfrequenzpotenzial
Was ist der Neigungsbereich (Slant range) von Satelliten?
Die Slantrange beschreibt den Abstand zwischen dem Satelliten dem Objekt
Welche Parameter gibt es für Pulses?
- Azimuth Direction / Flight Path
- Range Direction
- Depression Angle / Look Angle
- Incident Angle
- Polarization
Was ist die Azimuth Direction?
Die Richtung in die sich das Flugzeug bzw. der Satellit bewegt
Was ist die Range Direction?
Die Richtung der Radarausleuchtung
- steht senkrecht zur Azimuth Direction
Was ist das Despression Angle?
Der Winkel (Gamma) zwischen der horizontalen Ebene, die durch Azimut und Reichweite gebildet wird, und der Richtung des EMR-Impulses zu einem Punkt am Boden.
Was ist der Incident Angle?
Der Winkel zwischen dem EMR-Impuls und einer senkrecht zur Oberfläche verlaufenden Linie.
Was ist polarisierte Elektromagnetische Strahlung?
I.d.R vibriert EMS in mehrere Richtungen, polarisierte EMS vibriert nur in einer Ebene. Radar Systeme nutzen nur polarisierte EMS
Was ist Like- bzw. Co-Polarization?
Bei Like- bzw. Co-Polarization bewegen sich die ausgesanten Wellen in der gleichen Ebene, wie die empfangenen Wellen.
Was ist Cross-Polarization?
Bei Cross-Polarization bewegen sich die ausgesandten und empfangenen Wellen in untersichiedlichen Ebenen, die senkrecht aufeinander stehen
Was sind multi-frequency composites?
Kombination von mehreren Bändern mit unterschiedlichen Frequenzen mit unterschiedlichen Streuungen
Was sind multi-temporal composites?
Kombination von Daten von unterschiedlichen Zeitpunkten - Farben stellen Änderungen dar
Was sind multi-polarisation composites?
Kombination von unterschiedlich polarisierten Wellen, unterschiedliche Farben stellen unterschiedliche Streuungen dar
Was sind multi-product composites?
Kombination von mehreren Produkten aus SAR-Daten
Welche Arten von Streuung gibt es in Wäldern?
- Direct Single Scatter
- Multiple Bounce
- Direct Ground Reflection
- Double Bounce Trunk-Ground
- Attenuation of Ground Scatter by Canopy
Was ist der Cardinal Effect?
Bei der Nutzung von Radaren entstehen bei Straßen und ähnlichen linearen Objekten, die senkrecht zur Strahlung orientiert sind starke Echos
Welchen Einfluss hat die Oberflächenrauhigkeit auf die Streuung von Strahlung?
Desto rauer eine Oberfläche, desto stärker wird Strahlung an ihr gestreut
Wie lassen sich Ölfelder an der Meeresoberfläche durch Streuung identifizieren?
Dort, wo sich an der Meeresoberfläche Ölfelder befinden, ist die Meeresoberfläche deutlich glatter, weshalb dort die Strahlung weniger gestreut wird
Was ist Interferometrie?
Bei der Interferometrie werden die Muster die durch die Kombination von zwei Sätzen von Radarsignalen entstehen betrachtet
Wie funktionieren Interferometer?
Interferometer nutzen die Effekte, die auftreten, wenn zwei oder mehr Strahlen derselben Lichtquelle mit leicht unterschiedlicher Weglänge überlagert werden. Das resultierende Spektrum und seine Modulationsfrequenz liefern die
Abstands- oder Schichtdickendaten.
Wozu kann Radar Interferometrie genutzt werden?
- Topographische Deformation
- Bewegung von Magma
Was ist GPS?
Global Positioning System (Von den USA entwickelt)
Was ist GNSS?
Global Navigation Satellite System
Wie funktioniert GPS?
Endgeräte kalkulieren aus den Daten, die sie von Satelliten empfangen Längen- & Breitengrade, sowie Höhe und Geschwindigkeit
Was ist Galileo?
GNSS System der EU
Wie funktionieren GNSS Systeme?
Satelliten senden Informationen über ihre Position aus. Aus den Informationen über seine relative Position zu unterschiedlichen Satelliten berechnet das Endgeräd seine Position
Welche Fehlerquellen gibt es bei der Positionsbestimmung?
- Gravitationswirkungen
- Atmosphärische Effekte
- Obstruktion
- Mehrwegeffekte
- Satellitengeometrie
- Selektive Verfügbarkeit
Was ist Selektive Verfügbarkeit (SA)?
SA beeinflusst wie akkurat die Positionsangaben für bestimmte Nutzer (i.d.R. Feinde der USA) durch das GPS-System sind
Was ist Differential GPS?
Wie bei regulärem GPS kalkuliert das Endgerät aus Satellitendaten seine Position. Eine Referenzstation übermittelt dem Gerät außerdem Korrekturfaktoren, um die Positionsangabe genauer zu machen
Wie funktioniert LIDAR?
Licht (in Form von Lasern) wird von den Satelliten in Richtung Erde gesannt und die reflektierten Bestandteile erfasst
Was sind discrete-return Systeme?
Discrete Return-Systeme (bzw. small-footprint Systeme) betrachten einen Ausschnitt der reflektierten Bestandteile.
Was sind Waveform-Systeme?
Waveform-Systeme (bzw. large-footprint Systeme) betrachten alle reflektierten Bestandteile
Was ist der Reflexionskoeffizient?
Der Reflexionskoeffizient beschreibt den Anteil des Lichts, der von der Oberfläche eines Objekts zurückkommt (max. 100%)
Wo kann LIDAR eingesetzt werden?
- Topographische Analyse
- Vegetationsanalyse
Was ist der Unterschied zwischen Digital Elevation Models (DEM), Digital Terrain Models (DTM) und Digital Surface Models (DSM)?
DEM: Nackte Oberfläche
DTM: Nackte Oberfläche mit signifikanten topografischen Eigenschaften
DSM: Zeigt Oberfläche aller Objekte einschl. Gebäude, Bäume, etc.
Was ist Vegetation Backscattering?
Streuung von Radar an Vegetation
Welche Anwendungsgebiete gibt es für die Betrachtung von Daten über Topographische Änderungen?
- Analyse von Biomasse
- Materialflüsse & Transporte
- Erosionsprozesse
- Topographische Modelle
