合成孔徑雷達

目錄
·基本工作模式
·更多復雜的工作模式
·多普勒銳化
·線性調頻 (脈沖壓縮) 雷達
·數據采集
·參看








金星表面圖像，由麥哲倫探測者號合成孔徑雷達拍攝


合成孔徑雷達（Synthetic Aperture Radar，SAR），又譯成合成口徑雷達（臺灣）或合成開口雷達（日本），屬于一種微波成像雷達，也是一種可以產生高分辨率圖像的(航空)機載雷達或(太空)星載雷達。它在早期系使用透鏡成像機制在底片（膠卷）上形成影像，目前則以復雜的雷達數據后處理方法來獲得極窄的有效輻射波束（對產生的雷達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成像，或反之。自合成孔徑雷達發(fā)明以來，它被廣泛的應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合成孔徑雷達裝載于一架DC-8飛機的側面


對一個典型的機載合成孔徑雷達來說，天線安裝在飛機的側面。所發(fā)出的電磁波波束是相當寬的(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（一般來說是難以實現的）。在垂直的方向波束也相當寬; 經常天線波束照射的區(qū)域會從飛機正下方延伸到遙遠的天邊。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，則距載體正下方或衛(wèi)星投影在地面軌跡(星下點)不同距離的點就可以通過回聲時延的不同加以分辨。要分辨沿運動方向的點用(短)小天線很難實現，但是，如果飛行器在運行當中發(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，結果相當于這些信號同時從一個很大(長)的天線發(fā)射出來。這個方法相當于“合成”了一個遠遠大于實際天線（也遠遠大于飛行器長度）尺度的天線。
數據的處理使用快速傅里葉變換: 成像計算量是相當巨大的，實時數據處理仍然是一個嚴峻的挑戰(zhàn)，因此數據的精處理通常是觀測記錄數據后由地面站進行。 成像結果是一幅對地面目標照射的雷達信號，經地表反射有明暗色調差異的地貌圖像——包括雷達信號振幅大小及相位資料。在最簡單的應用中，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。 對合成口徑雷達影像判讀，可能比一般光學影像(例如家庭用照像機所攝得影像)稍微困難，然而目前已累積了對已知地表情形的大量實驗成果，相關判讀知識也不斷增加之中。


更多復雜的工作模式


極化

干涉

超寬帶合成孔徑雷達


多普勒銳化



線性調頻 (脈沖壓縮) 雷達



數據采集



參看


雷達
遙感
地球觀測衛(wèi)星
RQ-4全球鷹偵察機
ISAR

• 通信詞典解釋