合成孔径侧视雷达原理简介

合成孔径侧视雷达原理简介
一，概述
微波遥感因其具有全天候、全天时的工作能力，能够实现实时动态监测，对一些物体及地表具有一定的穿透能力，这些优点使它在军事和民用上都发挥了重要作用。所以微波遥感已成为当今世界上遥感界研究开发应用的重点。
微波遥感按照传感器的工作原理可分为主动式和被动式两类。雷达就是一种主动式的微波遥感传感器，它有侧视雷达和全景雷达两种形式，其中在地学领域主要使用侧视雷达。
侧视雷达是向遥感平台行进的垂直方向的一侧或两侧发射微波，再接收由目标反射或三射回来的微波的雷达。通过观测这些微波信号的振幅、相位、极化以及往返时间，就可以测定目标的距离和特性。
按天线的结构不同，侧视雷达又分为真实孔径侧视雷达（RAR）和合成孔径侧视雷达（SAR）。
二，真实孔径侧视雷达原理
工作原理为：它是向平台行进方向（称为方未向）的侧方（称为距离向）发射宽度很窄的脉冲电波波束，然后接收从目标返回的后向三射波。按照反射波返回的时间排列可以进行距离向扫描，而通过平台的行进，扫描面在地表上移动，可以进行方位向扫描。
雷达图像的空间分辨率包括两个方面：距离分辨率和方位分辨率。距离分辨率是指雷达所能识别的同一方位向上的两个目标之间的最小距离，它由脉冲宽度τ和光速с来计算，即为：с*τ/2（斜距分辨率）或с*τ/2cosθd（地距分辨率）。方位向分辨率为波束宽度β与到达目标的距离R之积，而波束宽度与电磁波长λ成正比，与天线孔径尺寸D成反比，所以方位分辨率为：λ*R/D。
由此可知，为提高真实孔径雷达的距离分辨率，必须降低脉冲宽度。然而脉冲宽度过小则反射功率下降，反射脉冲的信噪比降低。为解决这一矛盾，实际采用脉冲压缩技术。要提高方位分辨率，就必须增大天线的孔