滑动聚束SAR成像模式研究.pdf

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1、第29卷第1期电子与信息学报Vol.29No.12007年1月JournalofElectronics&InformationTechnologyJan.2007滑动聚束SAR成像模式研究①②①①唐禹王岩飞张冰尘①(中国科学院电子学研究所北京100080)②(中国科学院研究生院北京100039)摘要：滑动SAR是一种新颖的SAR成像模式,它通过控制辐照区在地面移动的速度来增加方位向相干累积的时间，从而提高SAR方位向的分辨率。该文从成像机理、回波方程、分辨率、天线扫描以及测绘带宽等方面对滑动聚束SAR进行了详细分析，并且给出了滑动聚束SAR的波数域成像算法。

2、通过对条带SAR，聚束SAR，滑动聚束SAR的比较，可以看出条带SAR和聚束SAR都是滑动聚束SAR的一种特例。关键词：合成孔径雷达(SAR)；滑动聚束SAR；高分辨率成像中图分类号：TN958，TN951文献标识码：A文章编号：1009-5896(2007)01-0026-04AStudyofSlidingSpotlightSARImagingMode①②①①TangYuWangYan-feiZhangBing-chen①(InstituteofElectronics,ChineseAcademyofSciences,Beijing100080,China

3、)②(GraduateSchooloftheChineseAcademyofSciences,Beijing100039,China)Abstract:SlidingspotlightSARisanovelmodeofSARimaging,whichcanimproveazimuthresolutionbycontrollingthespeedofantennafootprinttoincreasecoherentaccumulationtime.Thispaperanalyzesthesliding-spotlightmodeattheaspectsofi

4、magingprinciple,echomodel,resolution,antennaoperationalmode,swathwidth,etc.Anditpresentsthe“wavenumberdomain”algorithmofsliding-spotlightSAR.ComparedwithstripmapandspotlightSARimaging,bothstripmapandspotlightarespecialformsofsliding-spotlightmode.Keywords:SyntheticApertureRadar(SAR

5、);SlidingspotlightSAR;Highresolutionimaging1引言本文首先分析了滑动聚束SAR的成像机理，并在此基础上对滑动聚束SAR的回波方程、分辨率、天线扫描以及在机载合成孔径雷达(SAR)系统中，条带成像模式和聚测绘宽度等方面进行了详细分析，并且给出了滑动聚束SAR束成像模式是合成孔径雷达两种最常用的工作模式。条带成成像的波数域成像算法。像模式能够进行连续大面积成像，但是受到天线增益等方面的限制，系统的方位向分辨率不能随着天线尺寸的减少而任2滑动聚束SAR成像机理意提高。为了适应高分辨率成像的要求，后来产生了聚束成滑动聚束SA

6、R通过控制辐照区在地面移动的速度来增像模式。该模式通过控制天线的扫描速度使其固定指向某一加方位向相干累积的时间，从而提高了SAR方位向的分辨场景来提高方位向的累积时间，使方位向能够达到很高的分率。滑动聚束SAR的成像机理如图1所示。由图可以看出辨率，但是该模式只能对一小块地区成像，成像的最大范围聚束和条带模式可以看成是滑动聚束模式的特例；当辐照区为天线的波束宽度。如果要求大面积的高分辨率成像，这两在地面上的移动速度为零时，即为聚束成像模式；当辐照区种模式都有些无能为力了。本文介绍的滑动聚束SAR是一在地面移动的速度为飞机的速度时，即为条带成像模式。当种新颖的

7、SAR工作模式，它通过控制天线辐照区在地面移辐照区的移动速度在零与飞机速度之间时，用同样尺寸的天动的速度来控制方位向的分辨率，其成像的面积要比聚束线，由于方位向相干累积的时间要比条带SAR长，因此其SAR大，并且其分辨率可以高于相同尺寸天线的条带SAR方位向的分辨率大于条带SAR的分辨率。由于在扫描过程的分辨率。它可以在高分辨率和大面积成像中做出很好的权中辐照区移动的速度不为零，所以其方位向成像尺寸要比聚[1,2]衡。目前国外先进的SAR系统，如PAMIR、束模式下方位向成像尺寸要大。[3]TerraSAR-X等都采用了这种成像模式。并且Jisef2.1回波

8、方程分析Mittermayer给出TerraSAR-