合成孔径雷达(合成孔径与逆合成孔径的区别)

作者:互联网 日期: 浏览:

合成孔径雷达(SAR)和逆合成孔径雷达(ISAR)是使用雷达绘制静止物体(通常为地形)的方法。SAR/ISAR系统部署在飞机或卫星上,它们相对于地球表面或任何可能静止的物体或地形进行高速移动。SAR/ISAR得益于以下现象:相对于地形水平方向上的物体和/或天线,或者天线(如果天线是静止的),使得天线看起来比实际孔径大得多。逆合成孔径雷达(ISAR)主要用于监视(海事监视和船舶分类)和天文观测,其中合成孔径雷达(SAR)常用于地形测绘。

对于逆合成孔径雷达(ISAR),物体相对于天线的方位角移动,并且作为多普勒频移和目标纵横比的函数根据2D或3D傅里叶变换,来生成图像。回波的多普勒频率用于确定物体/地形相对于雷达的位置。如果物体/地形在“飞行路线”方向上位于前方,则多普勒频率将具有正偏移,而在“飞行路线”方向上位于雷达后方的任何物体具有负多普勒频率偏移。可以计算出精确的多普勒频移,以确定目标相对于雷达天线的方位角位置。

利用SAR/ISAR,天线孔径相对于被映射或成像的物体,作为雷达平台垂直速度的函数得到综合增强。较大的孔径天线可实现更精确的雷达距离分辨率,该分辨率可与脉冲雷达的带宽配合使用。通常情况下,SAR/ISAR雷达相对于物体或地形高速移动,并使用高带宽脉冲,以实现低于10厘米的图像分辨率,对于最新的高分辨率卫星,其成像分辨率甚至可以低至几毫米。

与任何成像系统一样,系统的灵敏度受到通道和收发器电路的噪声、相位噪声、失真、谐波、杂散行为以及其他非线性和信号衰减方面的限制。因此,对于SAR/ISAR系统,与其他雷达系统一样,通常在这些雷达的设计和组装中使用高精度组件和设备。这也包括天线,因为天线相位中心位置的偏移会导致所得的SAR/ISAR图像的几何像差。在处理过程中可以应用校正或校准,以减弱几何像差,如果是频散天线,则可以对接收信号进行相位校正。

由于SAR/ISAR通常用于在较大范围内对物体或地形成像,因此使用具有高线性性能的极其灵敏的接收器和功能强大的发射器。在某些情况下,即ISAR,使用几何上简单的窄带天线可以用来减轻像差和误差。

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