1

Syntetisk apertur i Grnland

For et stykke tid siden stillede jeg i et blogindlg i udsigt, at der inden lnge skulle kunne flge

nrmere beretninger om forsg med syntetisk apertur-radar (SAR) i Grnland. Det kan der s nu.

Forsgene blev pbegyndt i oktober sidste r i form af forberedende forsg med spidsen af Sjllands

Odde (Gniben) som det primre testomrde forud for forsg under mere komplicerede forhold i

Grnland. Efter de vellykkede forsg p Gniben gik turen til Grnland i slutningen af april i r med

henblik p gennemfrelse af forsg frem til slutningen af maj.

Arbejdsgruppe om den fremtidige opgavelsning i Arktis

Afviklingen af disse forsg er knyttet til underarbejdsgruppen Forsg og afprvning under

Arbejdsgruppen for styrkelse af Forsvarsministeriets opgavelsning i Arktis. Formlet med SAR-

forsgene har mere specifikt vret at f demonstreret mulighederne med avancerede SAR-systemer til

overvgning m.m. i det arktiske omrde.

SAR udmrker sig som andre radarsystemer ved at virke under alle vejrforhold dag og nat. Forsvaret

rder p.t. ikke over en sdan kapacitet, men henset til udviklingen p omrdet og kravene til lsning af

fremtidige opgaver er det aktuelt og relevant at se p mulighederne for anvendelse af SAR til blandt

andet overvgning og suvernitetshvdelse i det arktiske omrde.

Til gennemfrelse af forsget med karakter af en teknologidemonstration har Forsvarsministeriets

Materiel- og Indkbsstyrelse (FMI) jf. profylaksebekendtgrelse af 14. august 2014 kontraheret med det

tyske forskningscenter DLR (Deutsches Zentrum fr Luft- und Raumfahrt e.V.), som rder over et

avanceret flybrent SAR-system, F-SAR, med fem frekvensbnd og med alle fire kombinationer af sende-

og modtagepolarisation inden for omrdet 300 MHz til 10 GHz.

Systemet blev valgt ud fra et nske om at f gennemfrt mlinger inden for s mange frekvensbnd som

muligt med alle fire kombinationer af sende- og modtagepolarisation (polarimetri) og med mulighed for

interferometri (mlinger med forskudte modtagerantenner eller gentagne mlinger langs lidt forskudte

flyveprofiler).

Forsget har omfattet en rkke forskellige scenarier af srlig relevans for det arktiske omrde, men

ogs for mere generel anvendelse af SAR:

Overvgning, herunder miljovervgning

Afbildning og topografisk kortlgning

Detektering af skibe, is, personer og sm objekter m.v.

Detektering af ndringer

Udpegning af ml i bevgelse

SAR-princippet

Princippet bag SAR-teknologien gr i korthed ud p at udnytte den relative bevgelse mellem radar og

ml til at syntetisere en meget lang antenne og dermed en meget lille strlebredde. Generelt er den

opnelige rumlige oplsning med en given antenne bestemt af antennens dimensioner. En smal strle

kan opns med en sammensat elementantenne ved at sammenfase signalerne fra de enkelte elementer,

som hver isr har en relativt bred strle. Antennens fokuspunkt kan varieres ved at justere faserne

(vejlngderne) for de enkelte elementer.

2

Tilsvarende glder for en syntetiseret lang antenne. I den tid, et givet omrde er inden for strlen fra

den fysiske antenne p platformen i bevgelse, opsamles de reflekterede signaler med en given

pulsrepetitionsrate. De enkelte data-samples kan betragtes som signaler fra de enkelte elementer af

den sledes syntetiserede multielementantenne. En syntetiseret antennes teoretiske oplsning langs

flyveretningen viser sig at vre halvdelen af lngden af den fysiske antenne p platformen.

Oplsningen i lngderetningen (retningen fra radarplatformen mod mlet) er tilsvarende bestemt af og

omvendt proportional med den udnyttede frekvensbndbredde (eller kvivalent hermed: den

benyttede pulslngde). Med en bndbredde p 150 MHz opns fx en teoretisk oplsning p en meter.

3

Med givne oplsninger i henholdsvis lngde- og tvrretning, bestemt af henholdsvis bndbredde og

observationstid, kan SAR-systemer benyttes til at fremstille todimensionelle afbildninger med en

pixeloplsning af strrelsesorden decimeter i bde lngde- og tvrretning.

Forsg med F-SAR i Grnland, DALOEX 2015 og ARCTIC15

I forbindelse med afviklingen af forsgene for det danske forsvar, Exploration of possibilities with

advanced SAR systems in the Arctic region (DALOEX), har DLR haft lejlighed til at gennemfre en

srskilt forsgsrkke benvnt ARCTIC15. Dette kan man lse mere om p DLRs website, hvor man

lbende har udsendt nyhedsartikler og blogindlg om kampagnen i Arktis, som er en af de to strste,

DLR til dato har gennemfrt med det flybrne SAR-system.

De omhandlede forsg med avanceret SAR-teknologi er nu vel overstede, og forude venter store

mngder data, nr DLR fr efterbehandlet de indsamlede rdata. Forelbige billeder er dog blevet

genereret undervejs, og nogle eksempler p opnede billeder fra oktober 2014 og maj 2015 kan ses

herunder. Idet F-SAR er fuldt polarimetrisk, er farverne (rd, grn, bl) i billederne baseret p tre

kombinationer af sende- og modtagepolarisation, hhv. VV, HV og HH (hvor H og V str for hhv.

horisontal og vertikal polarisation).

Spidsen af Sjllands Odde og flydende testobjekter afbildet ved C-bnd (5,3 GHz).

Foto af testobjekter p vandet ud for Gniben.

4

stbroen ved Storeblt afbildet ved X-bnd (9,6 GHz).

Nuuk afbildet ved C-bnd (5,3 GHz) den 7. maj 2015.

Nuuk afbildet ved L-bnd (1,325 GHz) den 7. maj 2015.

5

Nuuk set fra helikopter den 7. maj 2015.

Nuuk set fra helikopter den 7. maj 2015.

6

Omrde omkring Qeqertarsuaq (Godhavn, Diskoen) afbildet ved P-bnd (435 MHz).

Omrde ved Qeqertarsuaq set fra helikopter den 8. maj 2015.

7

Eksempler p testobjekter p Lyngmarksbren, Diskoen.

Der kunne fortlles og vises meget mere om denne fantastiske tur til Grnland, men dette er alt for nu.

Links

Profylaksebekendtgrelse: Exploration of possibilities with advanced SAR systems in the Arctic region

Kort beskrivelse af F-SAR: F-SAR The New Airborne SAR System

Blogindlg p ing.dk, Tandem i det hje

DLR nyhedsartikel: Radar views of permanent ice for climate research DLR research flights over Greenland

Introduktion til blog om F-SAR i Grnland: ARCTIC15 Field Campaign

Blog med indlg om F-SAR i Grnland: ARCTIC15 Field Campaign Blog