合成孔径雷达（SAR）点目标仿真实验_机载sar雷达视场

#合成孔径雷达点目标仿真实验

    SAR（Synthetic Aperture Radar），即合成孔径雷达，能够加装在卫星、飞机、宇宙飞船等可移动平台上，是一种对地观测系统。运用了合成孔径原理，来实现较高分辨率的SAR成像，对目标成像不受天气和昼夜的影响，拥有全天候、全天时的特点。因此合成孔径雷达受到广泛重视，在军用、民用等发展领域普遍应用，尤其在军事情报侦查、对地测绘等方面具有独特的优势。随着SAR成像的不断发展，合成孔径雷达（SAR）成像成为当今高科技领域不可替代的技术，在军事、经济和技术研究方面都有着巨大的发展前景和重大作用。

     在机载SAR系统中，平台以一定的频率不间断的发射微波脉冲信号，通过对回波数据进行相关处理得到二维图像的过程就称为雷达成像。其得到是目标的散射特性的数据，散射系数不同代表灰度级的不同，而目标的可视图像就可以通过散射系数的几何分布得到。回波信号的强弱影响着雷达图像的灰度级，与光学成像不同的是雷达成像是依靠目标后向散射系数，而光学成像则是一般的反射。光学成像一般是直接垂直照射地面，图像就会相应的缺少迎坡缩短、目标阴影等，而机载雷达成像则大多数是侧视成像，具有一定的俯仰角，因此雷达成像的图像具有较高的对比度和更加清晰的物体轮廓。

   如图2.1，机载平台沿着x方向水平直线匀速运动，搭载SAR系统的机载运动平台可以是飞机、航天飞机、卫星等，其沿着航迹的移动速度为V，运动的离地垂直高度为h，雷达侧向以相同的频率不断的发射椭圆锥状的电磁微波脉冲束，其侧向角度发射的角度为，该电磁波的带宽是B，波长是λ，电磁波束中心点坐标为P。P点距离航线的垂直斜距是，天线相位中心到场景中心的参考距离是，机载雷达运动的方向是方位向，和运动方向垂直的方向是距离向。
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距离向分辨率指的是合成孔径雷达区分同一个方位向的不同目标的能力，通过大宽带的脉冲发射信号，而距离向的高分辨率是通过接收端采用脉冲压缩技术来实现。但是在方位向上，机载平台与目标之间存在相对运动。在等间隔的位置上，机载雷达以同样的频率连续不断的发射和接收脉冲信号，然后利用雷达机载平台和目标的相对运动通过计算机处理，就可以等效为一个大孔径的雷达来达到高分辨率的目的。