合成孔径雷达SAR与逆合成孔径雷达ISAR发展概述

２００６年中国雷达技术论坛论文集

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合成孔径雷达（ＳＡＲ）与

逆合成孑Ｌ径雷达（ＩＳＡＲ）发展概述

张直中

（南京电子技术研究所南京２１００１３）

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导论

合成孔径雷达（ＳＡＲ）和逆合成孔径雷达（ＩｓＡＲ）最简单的方式是一动对一静，例如飞行

的ＳＡＲ对固定目标成像，固定的雷达对运动目标成在航天飞机上加装接收天线作单航过测地物高度

像（ＩＳＡＲ）。因此，它们的基本原理是相通的。但

此外，无人飞机（ＵＡＶ）和双基地合成孔径雷

具体实现时处理方法常有较大差别。但也有情况同达是２１世纪开辟的新鲜事物很有发展前途。上列各一种处理方法（极坐标重组技术）最初用作聚束式项本文拟简要地论述、分析，并举实例。

合成孔径的处理，后来也用作ＩＳＡＩｇ成像处理。

众所周知，如果二物体有相对运动，基动的物２机载ＳＡＲ检测地面动目标

体（例如飞机）装上雷达，则可对另一物体成像。２．１用机载多天线ＤＰＧＡ消除固定目标检测动目

成像的二维分辨率为距离和方位，距离分辨率取决

标‘１∞ｌ

于雷达的带宽，方位分辨率ｔ＝等｝，式中名＝

飞机对地面动目标监测的ＧＭＴＩ技术首行旬波长；Ｒｏ＝两者最近距离，丛雷达飞行时照射该物

将地面固定目标消除，只对动目标处理成像，最常体的长度。

用的方法是采用多端口天线，例如一个发，收天线再加三个接收天线作ＤＰＣＡ处理。下面作相应的机载ＳＡＲ自２０世纪５０年代开始，至今已发展了分析：

约６０年。目前，高精度毫米波机载ＳＡＲ（西－－０．１ｍ）当机载雷达以高度ｈ沿方位向以速度ｙ行进，不仅能对地面固定目标清晰成像，也能对运动目标同时有一地面点目标在距离硒以径向速度Ｋ和加成像。装有双天线（１发２收）的机载ＳＡＲ能高精度速度ａｙＲＴｙ位向速度Ｋ和加速度圾运动，如图ｌ地测地物高度（３ＤＳＡＲ）。

所示，这时自目标反射的回波信号的多普勒频偏将

２０世纪９０年代后，多国卫星ＳＡＲ上天，它能发包含两部分，即硒雷达怕目标。

现地面动目标，空中（飞机）动目标。缺点是它不能像机载ＳＡＲ那样跟踪动目标，用卫星和航天飞机测高也已实现。美国航天飞机曾用二次不同高度的飞行测高（单天线双航过法），现在又装了杆长６０ｍ上面有Ｃ和ｘ波段接收机，如图所示，可进行单航过双天线测高（航天３ＤＳＡＲ），据说测高精度比单图１ＳＡＲ和动目标几何关系

天线双航过提高三倍以上。加拿大正研制由于雷达运动产生的多普勒偏移：

ＲＡＤＡＲＳＡＴ２和ＲＡＤＡＲＳＴＡ３，并飞．高．低测高。

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２００６年中国雷达技术论坛论文集

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由动目标产生的多普勒偏移：

厶目标一万—Ｆ＋

厂。曰当：一一２—ｘｏＶ，＋—ＹｏＶｙ＋．

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（２）

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ｘ

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要指出由于雷达和动目标均在运动，因此动目标多普勒偏移值为式（１）和（２）两者之和。

对固定目标，只有式（１）的局－选，它由两部分组成，即多普勒重心ｆｏｍ达ｃ（Ｃｅｎｔｒｏｉｄ）和多普勒率ｆｏｔ达足（Ｒａｔｅ）．

，Ｄ撒＝一万２百ｘｏＶ

（３）

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厂…。：三堡ｆ

（４）∽’

若雷达速度ｙ和目标起始距离为凰，则固定目标的多普勒重心只取决于它的方位向Ｘｏ，经方位压缩，就可补偿它的多普勒率，固定目标即聚焦成像。

另一方面，要取消固定目标干扰，常用方法是多接收天线多次对消技术，例如三接收天线的四次对消。

对动目标而言，由式（２）可知它的多普勒重心不仅取决于几何位置（勋，ｙｏ），还取决于它的速度（ｎ，Ｂ）。动目标的多普勒重心是（设ａｘ和唧很小不计）。

ｆｏ畴ｃ－－一；半

㈥

它的多普勒率为：

‰＝丢塑堑等型翌ｒ

（６）

式（６）已计算纯和ａｙ，同样要指出，由于雷达在运动，故真实的局雷达ｃ应为式（３）和（５）之和，真实ｆｏ－达胄应为式（４）和（６）之和。

要很好成像，必须补偿动目标的真实ｆｏ霄达Ｒ，即

（７）

但此时固定目标是严重散焦的，因此是一种噪声。

前面已指出，要监测动目标，最常用的方法是

并排的多接收天线ＤＰＣＡ技术，例如除一个发／收天线外再装有三个并排的接收天线作四次固定目标对消和ＤＰＣＡ方式的动目标显示，如图２所示，在现有的机载动目标显示中，这种方式用得最多，实例不少，下仅举一例：１９９９年，美国研制Ｘ波段分辨率为Ｏ．３ｍ三接天线远程动目标显示雷达ＡＰＹ－６，基本功能示于表１，２０００年与北大西洋公约的联合作战演集中，验证了１０００Ｘ１０００单元的众多实时成像。ＡＰＹ－６的 …… 此处隐藏：16177字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……