合成孔径雷达概述
40页1、合成孔径雷达概述蔡B二 OO 八年三月二十三2 合成孔径雷达概述1合成孔径雷达简介. 3 1.1 合成孔径雷达的概念 . 3 1.2 合成孔径雷达的分类 . 4 1.3 合成孔径雷达(SAR)的特点 5 2合成孔径雷达的发展历史 6 2.1 国外合成孔径雷达的发展历程及现状. 6 2.1.1 合成孔径雷达发展历程表 . 7 2.1.2 世界各国的SAR 系统 . 10 2.2 我国的发展概况 12 2.2.1 我国 SAR 研究历程表 . 12 2.2.2 国内各单位的研究现状. 13 2.2.2.1 电子科技大学 13 2.2.2.2 中科院电子所 13 2.2.2.3 国防科技大学 14 2.2.2.4 西安电子科技大学. 14 3 合成孔径雷达的应用 . 14 4 合成孔径雷达的发展趋势 15 4.1 多参数 SAR 系统 . 16 4.2 聚束 SAR 16 4.3极化干涉SAR(POLINSAR ) . 17 4.4合成孔径激光雷达(Synthetic Aperture Ladar ) 17 4.5 小型化成为星载合成孔径雷达发展的主要趋势. 18 4.6 性能技术指标不断提
2、高 18 4.7 多功能、多模式是未来星载SAR 的主要特征 . 19 4.8 雷达与可见光卫星的多星组网是主要的使用模式 . 19 4.9 分布 SAR 成为一种很有发展潜力的星载合成孔径雷达. 19 4.10 星载合成孔径雷达的干扰与反干扰成为电子战的重要内容 . 20 4.11 军用和民用卫星的界线越来越不明显. 20 5 与 SAR 相关技术的研究动态 . 21 5.1 国内外 SAR 图像相干斑抑制的研究现状 21 5.2 合成孔径雷达干扰技术的现状和发展. 21 5.3 SAR 图像目标检测与识别 . 23 5.4 恒虚警技术的研究现状与发展动向 26 5.5 SAR 图像变化检测方法. 28 5.6 干涉合成孔径雷达. 32 5.7 机载合成孔径雷达技术发展动态 34 5.8 SAR 图像地理编码技术的发展状况 . 36 5.9 星载 SAR 天线方向图在轨测试的发展状况 38 5.10 逆合成孔径雷达的发展动态. 39 5.11 干涉合成孔径雷达的发展简史与应用. 39 3 合成孔径雷达概述1 合成孔径雷达简介合成孔径雷达 (Synthetic Aperture Rad
3、ar, 简称SAR)是一种全天候、全天时的现 代高分辨率微波成像雷达。 它是二十世纪高新科技的产物, 是利用合成孔径原理、 脉冲压缩技术和信号处理方法, 以真实的小孔径天线获得距离向和方位向双向高 分辨率遥感成像的雷达系统, 在成像雷达中占有绝对重要的地位。近年来由于超 大规模数字集成电路的发展、 高速数字芯片的出现以及先进的数字信号处理算法 的发展,使SAR具备全天候、 全天时工作和实时处理信号的能力。它在不同频段、 不同极化下可得到目标的高分辨率雷达图像,为人们提供非常有用的目标信息, 已经被广泛应用于军事、 经济和科技等众多领域, 有着广泛的应用前景和发展潜 力。国内外越来越多的科技研究者已投身于这一领域的研究。 在早 期研 究雷 达成 像系 统时 采 用的 是真 实孔 径雷 达系 统 (Real Aperture Radar)。真实孔径雷达成像系统及处理设备相对较为简单,但它存在一个难以解 决的问题,就是其方位分辨率要受到天线尺寸的限制。所以要想用真实孔径雷达 系统获得较高的分辨率, 就需要较长的天线。 但是所采用天线的长短往往又受制 于雷达系统被载平台大小的限制,不可能为了提
4、高分辨率无休止地增加天线长 度。幸运地是,随着雷达成像理论,天线设计理论、信号处理、计算机软件和硬 件体系的不断完善和发展, 合成孔径雷达 (Synthetic Aperture Radar) 的概念被提出 来。合成孔径雷达系统的成像原理简单来说就是利用目标与雷达的相对运动,通 过单阵元来完成空间采样, 以单阵元在不同相对空间位置上所接收到的回波时间 采样序列去取代由阵列天线所获取的波前空间采样集合。只要目标被发射能量波 瓣照射到或位于波束宽度之内,此目标就会被采样并被成像。 利用目标雷达相 对运动形成的轨迹来构成一个合成孔径以取代庞大的阵列实孔径,从而保持优异 的角分辨率。 从潜在的意义上来说, 其方位分辨率与波长和斜距无关,是雷达成 像技术的一个飞跃, 因而具有巨大的吸引力, 特别是对于军事和地理遥感的应用 更是如此。因此,合成孔径雷达(SAR)已经成为雷达成像技术的主流方向。1.1 合成孔径雷达的概念合成孔径雷达是一种高分辨率相干成像雷达。高分辨率在这里包含着两方面 的含义:即高的方位向分辨率和足够高的距离向分辨率。它采用多普勒频移理论 和雷达相干理论为基础的合成孔径技术来提高雷
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