合成孔徑雷達(dá)

目錄
·基本工作模式
·更多復(fù)雜的工作模式
·多普勒銳化
·線性調(diào)頻 (脈沖壓縮) 雷達(dá)
·數(shù)據(jù)采集
·參看








金星表面圖像，由麥哲倫探測者號合成孔徑雷達(dá)拍攝


合成孔徑雷達(dá)（Synthetic Aperture Radar，SAR），又譯成合成口徑雷達(dá)（臺灣）或合成開口雷達(dá)（日本），屬于一種微波成像雷達(dá)，也是一種可以產(chǎn)生高分辨率圖像的(航空)機(jī)載雷達(dá)或(太空)星載雷達(dá)。它在早期系使用透鏡成像機(jī)制在底片（膠卷）上形成影像，目前則以復(fù)雜的雷達(dá)數(shù)據(jù)后處理方法來獲得極窄的有效輻射波束（對產(chǎn)生的雷達(dá)圖像意味著極高的空間分辨率）。它一般安裝在移動的載體上對相對靜止的目標(biāo)成像，或反之。自合成孔徑雷達(dá)發(fā)明以來，它被廣泛的應(yīng)用于遙感和地圖測繪。




基本工作模式





美國宇航局(NASA)&＃39;&＃39;&＃39;&＃39;s AirSAR合成孔徑雷達(dá)裝載于一架DC-8飛機(jī)的側(cè)面


對一個典型的機(jī)載合成孔徑雷達(dá)來說，天線安裝在飛機(jī)的側(cè)面。所發(fā)出的電磁波波束是相當(dāng)寬的(可能有幾度)，如果想獲得極窄的波束，從 衍射 的原理來講需要非常巨大的天線（一般來說是難以實(shí)現(xiàn)的）。在垂直的方向波束也相當(dāng)寬; 經(jīng)常天線波束照射的區(qū)域會從飛機(jī)正下方延伸到遙遠(yuǎn)的天邊。但是，如果地表基本上是平坦的或坡度變化在一定程度范圍內(nèi)，則距載體正下方或衛(wèi)星投影在地面軌跡(星下點(diǎn))不同距離的點(diǎn)就可以通過回聲時延的不同加以分辨。要分辨沿運(yùn)動方向的點(diǎn)用(短)小天線很難實(shí)現(xiàn)，但是，如果飛行器在運(yùn)行當(dāng)中發(fā)射一系列脈沖，并且記錄回聲的振幅和相位，則這些回聲信號可以組合，結(jié)果相當(dāng)于這些信號同時從一個很大(長)的天線發(fā)射出來。這個方法相當(dāng)于“合成”了一個遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于實(shí)際天線（也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于飛行器長度）尺度的天線。
數(shù)據(jù)的處理使用快速傅里葉變換: 成像計算量是相當(dāng)巨大的，實(shí)時數(shù)據(jù)處理仍然是一個嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，因此數(shù)據(jù)的精處理通常是觀測記錄數(shù)據(jù)后由地面站進(jìn)行。 成像結(jié)果是一幅對地面目標(biāo)照射的雷達(dá)信號，經(jīng)地表反射有明暗色調(diào)差異的地貌圖像——包括雷達(dá)信號振幅大小及相位資料。在最簡單的應(yīng)用中，若舍棄相位信息，振幅信息至少包含了地表的粗糙程度資訊，非常像黑白照片。 對合成口徑雷達(dá)影像判讀，可能比一般光學(xué)影像(例如家庭用照像機(jī)所攝得影像)稍微困難，然而目前已累積了對已知地表情形的大量實(shí)驗(yàn)成果，相關(guān)判讀知識也不斷增加之中。


更多復(fù)雜的工作模式


極化

干涉

超寬帶合成孔徑雷達(dá)


多普勒銳化



線性調(diào)頻 (脈沖壓縮) 雷達(dá)



數(shù)據(jù)采集



參看


雷達(dá)
遙感
地球觀測衛(wèi)星
RQ-4全球鷹偵察機(jī)
ISAR

• 通信詞典解釋