日本資訊通訊研究機構（NICT）的電磁波研究所1月25日宣佈，使用電波可以不受晝夜和天氣影響對地表進行成像的機載合成孔徑雷達「Pi-SAR X3」，成功地提高了地表觀測的解析度。這款合成孔徑雷達的精度是此前Pi-SAR2（解析度爲30cm）的2倍，擁有目前世界最高的15cm解析度。此次成功地在能登半島上空實施了驗證技術的試驗性觀測。利用該雷達可以更詳細地掌握髮生地面震動等天然災害時的受災情況，有望爲順利且高效地開展救援活動和災後重建做貢獻，爲此NICT今後預定將該雷達推進用於災害情況的早期掌握、環境觀測以及船和漂流物的海面監測等社會應用中。
圖1：搭載Pi-SAR X3的飛機（供圖：資訊通訊研究機構（NICT））
NICT一直在研究用於飛機搭載的使用了X波段電波的合成孔徑雷達，2008年開發出了解析度爲30cm，可對地表進行成像的Pi-SAR2雷達。之後NICT推進了該款雷達的應用，將該款雷達進行試觀測和災害觀測時獲得的影像資料應用在了NICT的研究之中，同時還把資料提供給了其他研究機構和行政機構。另外，所開發的部分技術已經實際應用。
另一方面，使用影像資料的客戶希望能開發出以更高精度對地表進行成像的新系統，此次就是爲了滿足這種需求，將雷達進一步升級到「Pi-SAR X3」，並實施了試驗性觀測。
圖2：解析度爲15cm和30cm的比較（供圖：資訊通訊研究機構（NICT））
（左側等比增大圖：15cm解析度時，右側等比增大圖：30cm解析度時（相當於Pi-SAR2獲得的資料））
Pi-SAR X3清晰地觀測到了Pi-SAR2難以觀測到的田地裏的車轍，可以更詳細地觀測地面震動等引起的地表變化。
試驗性觀測於2021年12月在能登半島上空實施。飛機上配備了「Pi-SAR X3」，在能登半島上空實施了首次觀測，併成功地獲得了輪島市近郊的地表高畫質影像。
「Pi-SAR X3」雷達系統由支援大頻寬（頻寬達到原來的2倍）的收發器、天線、記錄大頻寬接收訊號的高速大容量觀測資料記錄式裝置（寫入速度爲原來的10倍，容量爲8倍），以及對獲得的觀測資料進行準即時處理並成像的機載處理裝置。
透過試驗性觀測獲得的解析度爲15cm的影像中，可以清晰地看到以往30cm影像無法看清的曳引機車輪在田地中留下的車轍。
能夠獲得這種高畫質影像的「Pi-SAR X3」在發生災害時能有效掌握災區的情況，有望用於救援活動和災後重建。另外，由於可以從高空高畫質晰觀測大範圍區域，還有望用於船和漂流物等的海面監測。
NICT今後將透過最適化系統提高畫質，同時預定從2022年度開始針對地面震動等天然災害的監測、土地利用、森林破壞、海洋石油污染、海洋波浪和平時的火山口觀測等環境觀測應用進一步升級技術。
原文：《科學新聞》
翻譯編輯：JST客觀日本編輯部
