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合成孔径雷达原理 2005年6月 合成孔径雷达原理——内容 1 概述 2 脉冲雷达原理 3 合成孔径雷达原理 4 合成孔径雷达的基本特点 5 合成孔径雷达系统组成 1 概 述名 词 雷达——Radar 是 “Radio Detecting and Ranging” 即“无线电检测和测距”的缩写 合成孔径雷达——SAR 是Synthetic Aperture Radar 的缩写 基 本 概 念 雷达：通过辐射电磁能量并检测反射的能量来检测 目标的电子设备（也称仪器、传感器） 目标：能反射（散射）电磁能量的物体 检测：通过检测雷达回波信号，获取目标的信息： ? 目标的强度——雷达截面积或散射系数 ? 目标的方位 ? 目标与雷达的距离 ? 目标的速度 ? 目标的极化特性 ? 目标的图像 雷达探测能力 目标有无──有无回波 目标大小──回波强弱（雷达截面积大小） 目标方位──天线指向 目标距离──回波延迟时间 目标速度──多普勒频率和目标方向变化 极化特性──回波极化成份的变化 雷达成像──成像雷达 雷达简史 1904年 Hulsmeyer试验用无线电检测障碍物和船只 1922年 A.H.Taylor和美国海军研究实验室用连续波 试验，检测舰艇和飞机 1925年 Breit和 Tuve 用脉冲雷达测量电离层高度 1936年 美国海军研究试验室研制成功第一部脉冲 雷达并正式运行 1951年6月 C.Wiley提出“多普勒波束锐化”概念可提高 雷达的角分辨率 1952年3月 Sherwin 等人用机载雷达试验证实 1957年8月 密西根大学与军方合作的第一个SAR系统 获得了第一张全聚焦的SAR图像 1978年6月 第一颗SAR卫星“海洋一号”发射成功 电子所SAR研究简史 1974－1976 合成孔径雷达调研 1979 机载合成孔径雷达原理样机和光学成像处理器 （中科院二等奖） 1980 机载合成孔径雷达性能样机 1983　 单通道机载合成孔径雷达　 1987 机载多极化多条带成像合成孔径雷达系统 （中科院一等奖） 1990 多极化合成孔径雷达系统 是“高空机载遥感实用系统”的重要部分 　　 1993获中科院科技进步奖特等奖 　　 　　　 1995获国家科技进步奖二等奖 电子所SAR研究简史 1994 机载SAR数字实时成像处理器（中科院一等奖） 1995 机载SAR双极化同时成像和定标 1988——1993 星载SAR总体及关键技术研究 1994——1997 Ｌ-波段星载SAR模样机研制 1998——1999 Ｌ-波段星载SAR关键技术攻关 1997——2002 X-波段机载SAR侦察系统 1999—— Ｌ-波段SAR卫星工程 2003—— S -波段SAR环境小卫星工程 2004 Ku-波段高分辨率无人机载SAR系统 2004—— X-波段SAR卫星工程 SAR的特点 成像雷达——可得到高分辨率的雷达图像 高分辨率——理论分辨率与距离无关 全天候——能穿透云雨，在阴、雨天工作 全天时——主动式遥感设备，不需光照，能日夜工作 穿透力——对植被、伪装及地表层有一定的穿透能力 对