Decorrelation phenomena in a Geosynchronous Synthetic Aperture Radar: theory, techniques and performance

Gesosynchronous orbit (GEO) Synthetic Aperture Radar is a novel concept which would provide significant potential advantages over the present Low-Earth Orbit (LEO) systems. In particular the nearly-zero inclined GeoSAR would grant the continuous time coverage of the observed sub continental region with 12 hours revisit time, coarse resolution imaging every 20 minutes and high integration gain to compensate the significant spread loss, limiting in this way the required physical antenna size and transmitted power. However the long integration time (minutes to hours) introduces signal decorrelation problems. The thesis tackles the study of these decorrelation phenomena, providing analysis, both theoretical and experimental, performance evaluations and when possible, methods to counteract their effects on the focused images.

Il Radar ad Apertura Sintetica in orbita geosincrona (GeoSAR) è un sistema innovativo che fornirebbe potenziali vantaggi rilevanti rispetto gli attuali sistemi in orbita bassa. In particolare il GeoSAR con inclinazione d'orbita quasi nulla garantirebbe una copertura tempo-continua della zona sub-continentale osservata con un tempo di rivisita pari a 12 ore, immagini a bassa risoluzione ogni 20 minuti ed un guadagno di integrazione alto per compensare la significativa attenuazione del segnale ricevuto, riducendo così le dimensioni dell'antenna fisica e potenza trasmessa richiesti. I lunghi tempi di osservazione comunque (da minuti a ore) causano l'insorgere di disturbi da decorrelazione. La tesi affronta lo studio di tali disturbi fornendo analisi, sia teoriche che sperimentali, stima delle prestazioni e, ove possibile, metodi per contrastarne gli effetti sulle immagini focalizzate.