Synthèse de la polarisation

Comme nous le mentionnons plus haut, on peut utiliser un radar polarimétrique pour déterminer la réponse de la cible, la matrice de diffusion, à partir de deux polarisations orthogonales - habituellement les polarisations linéaires horizontale et verticale - à l'émission et à la captation. Si la matrice de diffusion est connue, on peut calculer la réponse de la cible à n'importe quelle combinaison de polarisation émise et reçue. On appelle ce calcul synthèse de polarisation, elle illustre la puissance et la souplesse de l'utilisation du radar polarimétrique.

Le saviez-vous?

On peut, grâce à la synthèse de polarisation créer une image qui améliorera la détectabilité de certains objets. Considérons, par exemple, la détection d'un navire dans le fouillis d'écho renvoyé par la mer. Pour découvrir la polarisation la plus utile, on calcule la signature polarimétrique d'un navire, ainsi que la signature représentative de surface de l'océan (diffusion de Bragg). On calcule ensuite le rapport entre ces signatures. La combinaison de polarisation en émission et réception qui maximise l'intensité du signal rétrodiffusé devrait augmenter la capacité de détecter des navires. On appelle cette procédure « amplification du contraste polarimétrique ». , . Une procédure connexe est le « filtrage polarimétrique optimal » .

Si l'on détermine la matrice de polarisation avec un radar polarimétrique, on disposera de toutes les informations nécessaires sur les propriétés diffusantes de la cible pour tous les échantillons, pour la fréquence du radar et l'angle avec lequel le signal frappe la cible. On peut utiliser les informations contenues dans l'écho radar mesuré dans quatre combinaisons de polarisation, pour synthétiser l'image reçue pour toutes les combinaisons de polarisations à l'émission et la réception. Par exemple, si nous avons la réponse dans les canaux HH, HV, VV et VH d'un radar polarimétrique, nous pouvons construire l'image que recevrait un radar dont les ondes émises et reçues seraient polarisées circulairement à droite.

On effectue la synthèse de polarisation en calculant la matrice de Stokes, à partir de la matrice de diffusion et en la multipliant à droite par le vecteur de Stokes unitaire de la polarisation désirée pour l'antenne réceptrice, puis à gauche par le vecteur de Stokes unitaire pour la polarisation de l'antenne émettrice. Une utilisation fréquente de la synthèse de polarisation est la construction des signatures polarimétriques pour une certaine classe de cibles que l'on utilisera pour interpréter les mécanismes de diffusion présents dans une scène (Cf. section 5).