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SAR原理2005
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
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