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海洋盐度是研究海洋环流、全球水循环以及气候变化的重要参数之一,而土壤湿度是水文学、气象学等科学研究领域的重要环境因子和过程参数,因此要进一步加深对地球水循环的理解,提高短期极端天气以及长期气候预测的准确性,就需要获得更多的海洋盐度和地球土壤湿度的数据.利用卫星平台搭载L波段综合孔径微波辐射计对海洋盐度和土壤湿度进行遥感测量是非常有前景的实现全球监测的方法,可以获得全球性高时空分辨率的海洋盐度和土壤湿度资料,并辅助X波段进行全极化探测,可以获取海面粗糙度、海面温度等信息,这些信息有助于海水盐度和土壤湿度的高精度反演.为了获得足够高的地面分辨率,避免大口径天线的重量、体积和扫描对平台的要求以及加工等方面的困难,有效地解决空间分辨率和观测幅宽之间的矛盾,系统采用L、X双波段全极化综合孔径体制.系统关键技术包括L、X双波段稀疏天线阵列设计,L、X多通道相干接收技术,高速数字相关技术,系统定标技术,数据反演技术.L、X双波段稀疏天线阵列设计需要满足地面分辨率和系统灵敏度的要求,单元天线的电性能需要满足阵列设计要求,同时由于天线尺寸大,需要考虑其在轨展开；L、X多通道相干接收技术,保证接收通道之间的一致性和相干性；高速数字相关技术完成上万个的综合孔径相关处理和全极化相关处理运算,并且需每路通道进行数字滤波处理和数字检波,消除了由模拟检波带来的非线性误差,提高了反演精度；系统定标采用分布式定标的方法,分别对天线阵和接收机的定标,其中接收机的定标需要将每一路接收通道的幅度和相位误差进行校正,同时对T3、T4分量进行极化定标,确保系统获得高的测量精度；数据反演技术包括两部分：首先由系统测量结果推算到L、X亮度温度,其次从亮度温度得到最终的海水盐度和土壤湿度.星载全极化综合孔径微波辐射计采用L、X双频全极化综合孔径体制,不但能够获得海洋盐度、土壤湿度的探测信息,同时还能够得到由X频段测量的海面风场信息,作为海洋盐度反演的辅助信息,大大提高了系统测量精度,具有很强的先进性,为后续我国星载全极化综合孔径微波辐射计工程应用奠定基础.