“图说雷达科普”之合成孔径雷达（SAR）

下面蓝字是：目录；上面蓝字可：关注。
喜欢，右上角分享；不喜欢，左上角叉叉。合成孔径雷达（SAR）基本概念
SAR思想的产生
SAR处理关键
相关信号的发射和接收
SAR回波的存储与处理
SAR分辨力
SAR成像算法
运动补偿
SAR应用领域
学习SAR的参考书籍合成孔径雷达（SAR）基本概念合成孔径雷达天线往往仅用单个辐射单元，沿一直线依次在若干个位置平移，且在每一个位置发射一个信号，接收相应发射位置的雷达回波信号并储存起来，然后通过信号处理的方法产生一个等效的长的线性阵列天线，而非真正采用物理的长天线。也就是利用雷达与目标的相对运动把尺寸较小的真实天线孔径用数据处理的方法合成一较大的等效天线孔径的雷达。

SAR通过脉冲压缩技术改善距离分辨力，通过合成孔径技术改善方位分辨力。合成孔径雷达的特点是分辨率高，能全天候工作，能有效地识别伪装和穿透掩盖物。

SAR思想的产生合成孔径的概念始于50年代初期。当时，美国有些科学家想突破经典分辨力的限制，提出了一些新的设想：利用目标与雷达的相对运动所产生的多普勒频移现象来提高分辨力；用线阵天线概念证明运动着的小天线可获得高分辨力。SAR处理关键相关信号的发射和接收SAR的接收机和发射机必须保持雷达信号的相参关系，因此要着重强调振荡器的稳定度并对元件提出更严格的要求。

SAR回波的存储与处理SAR和脉冲压缩雷达的固有特点是需要存储雷达数据，因为合成天线形成时的数据不是同时产生的，而是在一定的时间间隔内采集起来的，然后对这些信号进行运算才得到雷达的选择性。而且，每个雷达回波都参与形成输出图上的大量点中的一个点，所以要求的存储量就很大。

对于数字处理技术，A/D转换之后就要求对数字信号进行存储，选择存储介质必须考虑到信息记录的速率、记录的数据容量、完成方位压缩和脉冲压缩时存储数据的读取速度。

SAR分辨力SAR的距离分辨力主要由发射信号的带宽决定。而SAR方位向理论分辨力等于天线孔径的一半，高的分辨力要求采用小的天线而不是大的天线，并且与距离和波长无关。当然，受到其他因素的影响，天线孔径也不可能无限小。SAR成像算法距离多普勒算法Chrip Sacling算法wK算法SPECAN算法…运动补偿在形成合成天线中，信号处理设备是假定雷达随飞机做直线等速飞行。实际上，运载天线的飞行器总是与这种典型的直线等速飞行状态有偏差的。因此就需要用辅助设备来补偿非直线运动。运动补偿设备必须包含能检测飞行路线与直线路径偏离的传感器，可以用各种方式使用此敏感元件的输出。为了完善运动补偿，还必须调整接收信号的相位，以补偿实际天线与理想的形成合成天线位置之间的偏移。SAR应用领域合成孔径雷达主要用于航空测量、航空遥感、卫星海洋观测、航天侦察、图像匹配制导等。它能发现隐蔽和伪装的目标，如识别伪装的导弹地下发射井、识别云雾笼罩地区的地面目标等。在导弹图像匹配制导中，采用合成孔径雷达摄图，能使导弹击中隐蔽和伪装的目标。合成孔径雷达还用于深空探测，例如用合成孔径雷达探测月球、金星的地质结构。学习SAR的参考书籍雷达成像技术（保铮）合成孔径雷达成像-算法与实现（Ian G.Cumming）合成孔径雷达-系统与信号处理（John C.Curlander）合成孔径雷达成像（邓云凯）合成孔径雷达成像及其图像处理（黄世奇）…
（上面书籍中有对SAR各项知识的详细内容，有意者自行查看，本文仅做简单介绍，感谢关注微信公众号：雷达通信电子战[SAR-ECCM]）