日本信息通信研究机构（NICT）的电磁波研究所1月25日宣布，使用电波可以不受昼夜和天气影响对地表进行成像的机载合成孔径雷达“Pi-SAR X3”，成功地提高了地表观测的分辨率。这款合成孔径雷达的精度是此前Pi-SAR2（分辨率为30cm）的2倍，拥有目前世界最高的15cm分辨率。此次成功地在能登半岛上空实施了验证技术的试验性观测。利用该雷达可以更详细地掌握发生地震等自然灾害时的受灾情况，有望为顺利且高效地开展救援活动和灾后重建做贡献，为此NICT今后预定将该雷达推进用于灾害情况的早期掌握、环境监测以及船舶和漂流物的海面监测等社会应用中。
图1：搭载Pi-SAR X3的飞机（供图：信息通信研究机构（NICT））
NICT一直在研究用于飞机搭载的使用了X波段电波的合成孔径雷达，2008年开发出了分辨率为30cm，可对地表进行成像的Pi-SAR2雷达。之后NICT推进了该款雷达的应用，将该款雷达进行试观测和灾害观测时获得的图像数据应用在了NICT的研究之中，同时还把数据提供给了其他研究机构和行政机构。另外，所开发的部分技术已经实际应用。
另一方面，使用图像数据的用户希望能开发出以更高精度对地表进行成像的新系统，此次就是为了满足这种需求，将雷达进一步升级到“Pi-SAR X3”，并实施了试验性观测。
图2：分辨率为15cm和30cm的比较（供图：信息通信研究机构（NICT））
（左侧放大图：15cm分辨率时，右侧放大图：30cm分辨率时（相当于Pi-SAR2获得的数据））
Pi-SAR X3清晰地观测到了Pi-SAR2难以观测到的田地里的车辙，可以更详细地观测地震等引起的地表变化。
试验性观测于2021年12月在能登半岛上空实施。飞机上配备了“Pi-SAR X3”，在能登半岛上空实施了首次观测，并成功地获得了轮岛市近郊的地表高清图像。
“Pi-SAR X3”雷达系统由支持大带宽（带宽达到原来的2倍）的收发器、天线、记录大带宽接收信号的高速大容量观测数据记录装置（写入速度为原来的10倍，容量为8倍），以及对获得的观测数据进行准实时处理并成像的机载处理装置。
通过试验性观测获得的分辨率为15cm的图像中，可以清晰地看到以往30cm图像无法看清的拖拉机车轮在田地中留下的车辙。
能够获得这种高清图像的“Pi-SAR X3”在发生灾害时能有效掌握灾区的情况，有望用于救援活动和灾后重建。另外，由于可以从高空高清晰观测大范围区域，还有望用于船舶和漂流物等的海面监测。
NICT今后将通过优化系统提高画质，同时预定从2022年度开始针对地震等自然灾害的监测、土地利用、森林破坏、海洋油污染、海洋波浪和平时的火山口观测等环境监测应用进一步升级技术。
原文：《科学新闻》
翻译编辑：JST客观日本编辑部
