机载合成孔径雷达原理及应用.pdf

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1、第27卷第2期2014年3月机电产品开簋与刨崭Development＆InnovationofMachinery＆ElectricalProductsV01．27，No．2Mar。2014文章编号：1002—6673(2014)02—004—03机载合成孑L径雷达原理及应用姬宪法1。陈长春2(1．空军第一航空学院，河南信阳464000；2．空军装备研究院雷达所，北京100096)摘要：论文阐述了合成孔径雷达与实孔径雷达工作原理的差别，分析了采用线性调频信号提高雷达距离向分辨力和孔径合成提高方位向分辨力技术途径。并对机载合成孔径雷达的应用及

2、发展做了简要介绍和说明。关键词：合成孔径雷达；实孔径雷达；距离分辨力；方位分辨力中图分类号：TH一39文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1002—6673．2014．02．002PrincipleandApplicationgofAirbornSARRadar口Xian—Fal．CHENChang-Chun2(1．TheFirstAeronauticInstituteoftheAirForce，XinyangHenan464000，China；2．TheAirForceEquipmentResearchInstitute

3、byRadar，Beijing100096，China)Abstract：Inthisarticle，thedifferenceofsyntheticapertureradar(SAR)andrealapertureradar①AR)operatingprincipleisillustrated；RangeresosutionisraisedbyLFMsingalandazimuthresolutionisraisedbyaperturesynthetic．ApphcationanddevelopmentofSAP．isbrieflyin

4、troducedtoo．Keywords：syntheticapertureradar；realapertureradar；rangeresosution；azimuthreSolution0引言合成孔径雷达(syntheticapertureradar，SAR)是一种高分辨力相干成像雷达．机载雷达的合成孔径功能具有获得地面高清晰度地图的能力。机载雷达的空间分辨力有距离向和方位向两个方向。平行于雷达平台飞行方向的分辨力称为方位向分辨力．垂直于雷达平台飞行方向的分辨力称为距离向分辨力；合成孔径雷达(SAR)的高分辨力实际包含了两个方面的含义

5、．即高的方位向分辨力和高的距离向分辨力。合成孔径雷达(SAR)是利用孔径合成原理和脉冲压缩技术。提高雷达的距离分辨力和方位分辨力，获得距离向和方位向的高分辨图像。由于SAR成像不依赖光照。而是靠雷达自身发射的微波，能穿透云、雨、雪和烟雾。具有全天时、全天候成像能力，弥补了光学成像的不足。因此，机载合成孔径雷达(SAR)目前在民用领域和军用领域都获得了广泛的应用。修稿日期：2014—02—10作者简介：姬宪法(1970一)，男，河南焦作人。41合成孔径雷达(SAR)基本原理合成孔径雷达(SAR)是与实孑L径雷达(RAR)相对而言的，实孔径雷

6、达的天线孔径是一先发射后接收的物理单元，而合成孔径雷达(SAR)是把天线的运动考虑进去，雷达所收到不同位置的回波不是同时的，而是依靠雷达天线的运动，分时顺序获得的，通过一定的信号处理算法使之合成一个相对较大的天线即合成孔径，具体来讲就是，机载雷达进行真实天线波束地形测绘时。方位分辨力是依靠天线产生窄的波束达到的，长的线阵天线可以产生窄波束，采用一个小的天线沿着长线阵的轨迹等速移动并辐射相参信号，记录下接收信号并进行适当处理，就能获得一个相当于很长线阵的方位向分辨力．这种概念的天线称为合成孔径天线，采用这种合成孔径雷达技术的机载雷达称为合成

7、孔径雷达(SAR)。合成孔径雷达(SAR)和真实孔径雷达(RAR)的不同之处主要在于信号处理部分。真实孔径雷达的距离向分辨力受到发射脉冲宽度的限制，当要求非常高的距离向分辨力时，必须发射非常窄的脉冲，同时距离的增大发·开发与创新·射信号的能量也必须增大：方位向分辨力取决于天线的孔径，作用距离及工作波长，当波长一定时，方位向孔径越长，斜距越小，方位分辨力越高；SAR雷达采用以多普勒频率理论和雷达相干技术为基础的合成孔径技术来提高雷达的方位向分辨力，采用脉冲压缩技术提高距离向分辨力，雷达的距离、方位二维分辨力精度能达到“米”量级或更高。机载雷

8、达由于受到硬件条件限制，不可能获得非常窄的脉冲宽度和很大的天线孔径，因此难以获得很高的分辨力。SAR雷达克服了这些困难，利用脉冲压缩技术获得很高的距离向分辨力，解决了距离分辨力与探测距离之间的