Conversione slant to ground range

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La conversione delle immagini acquisite da sensore SAR hanno bisogno di una iniziale conversione geometrica che la riporti dalle coordinate slant range a quell ground range. L’articolo ne delinea le linee teoriche su come avviene tale processo.

Un sistema radar osserva lateralmente la scena e registra le posizioni degli oggetti utilizzando la distanza tra il sensore e l’oggetto lungo la linea di vista. Un’immagine raccolta con questa geometria viene indicata come immagine in slant range. I dati slant hanno una distorsione geometrica sistematica nella direzione range. La vera dimensione dei pixel  varia lungo la direzione ground range  a  causa della variazione degli angoli d’incidenza. A livello di visualizzazione ciò rende gli oggetti nel near range più ristretti rispetto alle loro dimensioni reali (Fig.1).

 

                          Fig.1    L’immagine in slant range con distorsione

I sistemi di elaborazione di immagini radar registrano le differenze dei tempi di spostamento tra i vari segnali di ritorno. La distanza tra un oggetto e l’antenna è uguale alla velocità di propagazione del segnale attraverso l’atmosfera, moltiplicato per il tempo necessario per raggiungere l’antenna. Questo, naturalmente, è il rapporto tra la velocità di radiazioni EM, il tempo impiegato e la distanza percorsa. Esiste anche un rapporto diretto tra slant range e ground range. Poiché gli angoli con cui le microonde vengono propagate sono noti, possiamo usare la trigonometria per calcolare il la coordinata ground range (Fig.2 e Fig.3 a  e  Fig.3b)  

                    

                                        

Fig.2.17 Visualizzazione Trigonometrica

Definiti :

Hn = altezza sensore

β = angolo di depressione

s = distanza in slant range

y = distanza ground range

si ottiene la seguente espressione:

              

Facendo riferimento alla fig. 3a

Fig.3a Visualizzazione senza conversione

Operando una conversione trigonometrica è possibile “stirare” l’immagine mediante le seguenti espressioni:

           

                                      

Facendo riferimento alla fig.2.18b, si ottiene l’immagine opportunamente convertita in Ground Range, lungo la direzione y:

Fig.2.18 b Conversione trigonometrica

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