定标技术是机载合成孔径雷达(SAR)图像应用于海洋定量探测和遥感的基础,如果不对SAR图像进行精确定标,则只能对目标进行定性遥感,而定性遥感在对海洋要素诸如海浪、海面风场、海洋内波等方面的研究会受到很大的限制,在这些应用中需要建立雷达图像与目标特性之间的定量关系。机载海洋探测SAR定标包括内定标和外定标两部分。内定标主要是标定雷达发射系统的发射功率变化和接收机系统增益变化。在载机飞行过程中,SAR系统参数的变化(例如发射功率的漂移)将对已被校准的图像转移函数产生重要影响,因此应当在SAR系统中采用内定标设备,用以监视和测量在被校准的已知参考目标区域之外系统内部参数的相对变化,并传向处理设备和数据记录仪,以便对校准结果进行修正。如果SAR系统采用有源相控阵体制天线,则内定标实现起来相对复杂,一般需要采用信号回馈大闭环方法实现。外定标是用来确定被测量对象的绝对散射系数,完成SAR系统双程方向图以及系统定标常数测量,为后期的海洋要素信息定量反演提供精确的后向散射系数。在内定标数据、载机姿态数据以及其它系统参数信息的基础上,进行外定标,主要包括以下几个方面:(1)天线方向图估计包括天线方向图的归一化校正、点目标响应估计以及定标常数的确定。由于海面上不利于布置定标器,所以海洋探测SAR定标在很大程度上依赖陆地定标,并要求雷达系统工作的稳定性足够高,以保证陆地和海洋定标参数的一致性。(2)测量定标常数测量SAR定标常数的关键是如何从图像中提取标准参考点目标的脉冲响应能量。通常包括峰值提取和积分提取两种方法,前者通过将响应峰值和等效分辨单元面积相乘获得该点目标的能量,后者通过对脉冲响应在特定区域进行积分获得点目标能量。(3)计算后向散射系数SAR图像的像素功率与目标雷达截面积之间的关系由系统总传递函数严格确定,只要精确得到SAR系统的总传递函数,就可由SAR像素功率测量出目标的雷达截面积,该截面积除以分辨单元面积即为散射系数。使用参考点目标对SAR的辐射特性进行校准,要比使用参考面目标简单,并且能得到必要的校准精度。实际中可采用区域映射的方法,通过已知陆地场景映射海面场景的后向散射系数。(4)外定标系统布置方案布设定标器的场地一般要求广阔而均匀的地面,避开有强散射能力的人工目标以及其它无线电信号的干扰,定标器最好采用有源定标器和无源定标器组合方式,并对定标器之间的距离和反射角度精确计算。以上讨论的方法已经用于实际的对海观测,取得了比较好的效果。随着海洋探测技术的发展,采用多极化、有源相控阵体制的SAR系统成为海洋探测的一个主要发展方向。多极化技术采用发射和接收不同极化电磁波,在系统结构上更加复杂。有源相控阵天线由不同的T/R组件共同作用形成定向辐射能力,每个组件的性能都会对天线方向图产生影响,因此必须考虑环境、温度和器件性能变化等因素对定标性能的影响。