笔记百科合成孔径雷达
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本文来自《精品课程 | 导航卫星信号分析与GNSS-SAR仿真》
SAR是一种微波主动成像雷达，能够对目标探测区域进行高分辨率二维成像，获取类似光学效果的目标区域图像。在此之前，传统的雷达一般使用实孔径的方式对地表进行探测，即利用天线波束的方向性来区分不同位置的目标。
这种方式的的缺陷是方位分辨率与雷达到目标的距离有关，随着距离的增大，方位分辨率变差。解决这个问题的方法就是减小天线波束的宽度，而天线的波束宽度与孔径大小成反比，波束越窄则天线尺寸越大，在机载或星载条件下无法实现。为了解决天线孔径和方位分辨率之间的矛盾，提出了SAR的概念。
将雷达的运动过程，通过信号处理的方法，综合为一个长孔径雷达，从而提高方位分辨率。
SAR的优点可以概括为：
1）不受天气、时间限制，可以全天候、全时段工作；2）通过合成孔径，能够获得极高的方位分辨率；3）图像分辨率与雷达波长以及雷达作用距离无关；4）可以使用不同频段，获取目标区域多频段特征。
SAR分类
按照发射机和接收机的安装位置可以分为单基SAR和双基SAR。其中单基SAR表示发射机和接收机安装于同一平台；双基SAR表示发射机和接收机安装于不同平台，为收发双置。
按照SAR成像模式可以分为：条带SAR，扫描SAR和聚束SAR。
图 SAR成像模式
1）条带SAR：最常见的SAR模式，在该模式下，天线波束指向保持不变，随着平台的运动，天线波束均匀扫过目标区域，形成一个扫描带。
2）扫描SAR：在平台运动的过程中，天线波束沿距离方向周期性扫描，形成多个扫描条带，扩大了扫描区域。但由于每个条带波束停留的时间有限，因此，方位向分辨率有所下降。
3）聚束SAR：在平台运动过程中，天线波束始终指向某一固定区域，因此该区域能够得到长时间的照射从而获得更高的方位向分辨率。但缺点是只能对某一个区域进行成像，对于整个区域来说，图像是不连续的。
根据不同的用途，SAR还包括：
1）高分辨率SAR：使用宽带或超宽带信号，以实现亚米级或厘米级的高分辨率。
2）干涉SAR：由两个不同位置的接收机对同一区域进行观测，或是同一接收机在不同位置对同一区域进行两次观测所获得的复图像进行处理，获取区域的高程信息，进行3D成像。
3）多极化SAR：使用不同的极化方式（HH、VV、HV、VH）对区域进行成像，区分出具有不同散射特性的物体，对地面进行精细分类。
4）动目标SAR：将SAR技术与动目标指示（MTI）结合，在军事上可用于探测地面运动目标，为执行作战任务提供目标位置信息。
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