合成孔徑雷達
合成孔徑雷達( SAR) 是一種高分辨率成像雷達，可以在能見度極低的氣象條件下得到類似光學照相的高分辨雷達圖像。利用雷達與目標的相對運動把尺寸較小的真實天線孔徑用數據處理的方法合成一較大的等效天線孔徑的雷達，也稱綜合孔徑雷達。合成孔徑雷達的特點是分辨率高，能全天候工作，能有效地識別偽裝和穿透掩蓋物。所得到的高方位分辨力相當於一個大孔徑天線所能提供的方位分辨力。合成孔徑雷達的首次使用是在20世紀50 年代後期，裝載在RB-47A和RB-57D 戰略偵察飛機上。經過近60 年的發展，合成孔徑雷達技術已經比較成熟，各國都建立了自己的合成孔徑雷達發展計劃，各種新型體制合成孔徑雷達應運而生，在民用與軍用領域發揮重要作用。
目錄
簡介
合成孔徑雷達(Sy nthetic Aperture Radar :SAR)是利用一個小天線沿着長線陣的軌跡等速移動並輻射相參信號, 把在不同位置接收的回波進行相干處理, 從而獲得較高分辨率的成像雷達，可分為聚焦型和非聚焦型兩類。 作為一種主動式微波傳感器, 合成孔徑雷達具有不受光照和氣候條件等限制實現全天時、全天候對地觀測的特點, 甚至可以透過地表或植被獲取其掩蓋的信息。這些特點使其在農、林、水或地質、自然災害等民用領域具有廣泛的應用前景, 在軍事領域更具有獨特的優勢。尤其是未來的戰場空間將由傳統的陸、海、空向太空延伸, 作為一種具有獨特優勢的偵察手段, 合成孔徑雷達衛星為奪取未來戰場的制信息權, 甚至對戰爭的勝負具有舉足輕重的影響。 1951年6月美國Goodyear宇航公司的CarlWiley首先提出用頻率分析方法改善雷達角分辨率的方法。與此同時, 美國伊利諾依大學控制系統實驗室獨立用非相參雷達進行實驗, 驗證頻率分析方法確實能改善雷達角分辨率。1978 年6 月27日, 美國國家航空航天局噴氣推進實驗室(JPL)發射了世界上第1顆載有SAR的海洋衛星Seasat-A。該衛星工作在L波段、HH極化, 天線波束指向固定, Seasat-A的發射標誌着合成孔徑雷達已成功進入從太空對地觀測的新時代。[1]
評價
與其它大多數雷達一樣，合成孔徑雷達通過發射電磁脈衝和接收目標回波之間的時間差測定距離，其分辨率與脈衝寬度或脈衝持續時間有關，脈寬越窄分辨率越高。合成孔徑雷達通常裝在飛機或衛星上，分為機載和星載兩種。合成孔徑雷達按平台的運動航跡來測距和二維成像，其兩維坐標信息分別為距離信息和垂直於距離上的方位信息。方位分辨率與波束寬度成正比，與天線尺寸成反比，就像光學系統需要大型透鏡或反射鏡來實現高精度一樣，雷達在低頻工作時也需要大的天線或孔徑來獲得清晰的圖像。由于飛機航跡不規則，變化很大，會造成圖像散焦。必須使用慣性和導航傳感器來進行天線運動的補償，同時對成像數據反覆處理以形成具有最大對比度圖像的自動聚焦。因此，合成孔徑雷達成像必須以側視方式工作，在一個合成孔徑長度內，發射相干信號，接收後經相干處理從而得到一幅電子鑲嵌圖。雷達所成圖像像素的亮度正比於目標區上對應區域反射的能量。總量就是雷達截面積，它以面積為單位。後向散射的程度表示為歸一化雷達截面積，以分貝( dB) 表示。地球表面典型的歸一化雷達截面積為: 最亮+ 5 dB，最暗－40 dB。合成孔徑雷達不能分辨人眼和相機所能分辨的細節，但其工作的波長使其能穿透雲和塵埃。[2]
視頻
合成孔徑雷達概述