合成孔徑雷達(dá)是一種高分辨率成像雷達(dá),可以在能見度極低的氣象條件下得到類似光學(xué)照相的高分辨雷達(dá)圖像。利用雷達(dá)與目標(biāo)的相對運(yùn)動(dòng)把尺寸較小的真實(shí)天線孔徑用數(shù)據(jù)處理的方法合成一較大的等效天線孔徑的雷達(dá),也稱綜合孔徑雷達(dá)。
合成孔徑雷達(dá)利用一個(gè)小天線沿著長線陣的軌跡等速移動(dòng)并輻射相參信號,把在不同位置接收的回波進(jìn)行相干處理,從而獲得較高分辨率的成像雷達(dá),與其它大多數(shù)雷達(dá)一樣,合成孔徑雷達(dá)通過發(fā)射電磁脈沖和接收目標(biāo)回波之間的時(shí)間差測定距離,其分辨率與脈沖寬度或脈沖持續(xù)時(shí)間有關(guān),脈寬越窄分辨率越高。
合成孔徑雷達(dá)工作原理和脈沖多普勒雷達(dá)一樣,通過發(fā)射電磁脈沖和接收目標(biāo)回波之間的時(shí)間差測定距離,其分辨率與脈沖寬度或脈沖持續(xù)時(shí)間有關(guān),脈寬越窄分辨率越高。合成孔徑雷達(dá)通常裝在飛機(jī)或衛(wèi)星上,分為機(jī)載和星載兩種。
合成孔徑雷達(dá)按平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)航跡來測距和二維成像,其兩維坐標(biāo)信息分別為距離信息和垂直于距離上的方位信息。方位分辨率與波束寬度成正比,與天線尺寸成反比,就像光學(xué)系統(tǒng)需要大型透鏡或反射鏡來實(shí)現(xiàn)高精度一樣,雷達(dá)在低頻工作時(shí)也需要大的天線或孔徑來獲得清晰的圖像。
由于飛機(jī)航跡不規(guī)則,變化很大,會(huì)造成圖像散焦。必須使用慣性和導(dǎo)航傳感器來進(jìn)行天線運(yùn)動(dòng)的補(bǔ)償,同時(shí)對成像數(shù)據(jù)反復(fù)處理以形成具有最大對比度圖像的自動(dòng)聚焦。因此,合成孔徑雷達(dá)成像必須以側(cè)視方式工作,在一個(gè)合成孔徑長度內(nèi),發(fā)射相干信號,接收后經(jīng)相干處理從而得到一幅電子鑲嵌圖。雷達(dá)所成圖像像素的亮度正比于目標(biāo)區(qū)上對應(yīng)區(qū)域反射的能量。