雷达技术发展规律和宏观趋势分析

第1卷第1期雷达学报Vol. 1No. 1 2012年3月 Journal of Radars Mar. 2012

星载SAR技术的发展趋势及应用浅析

邓云凯赵凤军王 宇*

(中国科学院电子学研究所北京 100190)

摘 要：星载合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)作为一种主动式微波成像传感器，能够不受天气、气候以及光线的影响，可以全天时、全天候地成像，因此，星载合成孔径雷达已发展成为一种不可或缺的对地观测工具。随着技术的进步，未来星载SAR将实现高分辨率宽测绘带、低成本、小型化、多基多模式微波成像，并具有地面运动目标指示的能力，在最小的成本下获得最丰富的地物信息。这迫切需要星载SAR系统在新模式、新体制、新技术方面取得重大突破。该文将围绕星载合成孔径雷达技术发展现状及未来趋势展开论述。

关键词：合成孔径雷达(SAR)；多基SAR；高分辨率宽测绘带；小型化；多模式

中图分类号： TN959 文献标识码： A文章编号： 2095-283X(2012)01-0001-10 DOI: 10.3724/SP.J.1300.2012.20015

Brief Analysis on the Development and Application of Spaceborne SAR

Deng Yun-kai Zhao Feng-jun Wang Yu

(Institute of Electronics, Chinese Academy Science, Beijing 100190, China)

Abstract: Spaceborne SAR, which is a kind of initiatively microwave imaging sensor, plays an important role in gathering information with its capability of all-day and all-weather imaging, and has become an indispensable sensor for observing the earth. With the development of SAR techniques, Spaceborne SAR has been provided with the ability of High-Resolution Wide-Swath, miniaturization with low cost, bistatic and multi-mode imaging, and Ground Moving Target Indicating (GMTI), so more accurate information about the culture could be obtained with lower cost. In the meantime, more technique problems with muliti-mode, new work system and complex environment are arising and needed to be solved. The main work of this paper is discussing the current situation and the future development of Spaceborne SAR.

Key words: Synthetic Aperture Radar (SAR); Bistatic SAR; High-Resolution Wide-Swath (HRWS);

Miniaturization; Muliti-mode

1前言

合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)是一种主动式微波成像传感器[1－3]，通过发射宽带信号，结合合成孔径技术，SAR能在距离向和方位向上同时获得2维高分辨率图像。与传统光学遥感和高光谱遥感相比，SAR具备全天候、全天时的成像能力，还有一定的穿透性，获得的图像能够反映目标微波散射特性，是人类获取地物信息的一种重要技术手段[1][1]。SAR已被广泛应用于军事和民生领域，是实现空间军事侦察、自然资源普查、自然灾害监测等的重要技术手段[2－22]。

由于星载SAR具有全球高分辨率成像的能力，因此从1978年美国发射第1颗合成孔径雷达卫星SEASAT开始，很多国家都陆续开展星载SAR技

2012-03-22收到，2012-03-27改回；2012-04-19网络优先出版

*通信作者：王宇 yuwang@https://www.wendangku.net/doc/8514508049.html, 术研究。尤其是近10年来，随着世界各国对多元空间信息的日益重视，星载SAR越来越成为对地观测领域的研究热点。截止到目前，全球约有20个星载SAR系统在轨，16个星载SAR系统在建；在未来10年，美国计划发展约10个星载SAR系统，欧空局计划发展约16个星载SAR系统，德国计划发展约6个星载SAR系统，加拿大计划发展约3个星载SAR系统，日本计划发展约3－5个星载SAR系统。

虽然我国在星载SAR技术领域起步较晚，但是经过20多年的努力，我国在该领域也取得了重大技术突破，缩短了与世界先进国家的差距。在“十二五”期间，星载SAR技术的研究与应用是我国对地观测领域重点发展的方向。

本文将围绕星载SAR技术发展趋势及潜在的应用展开论述。第2部分论述了星载SAR的高分辨率宽幅成像系统关键技术、多基星载SAR技术及其应用、多极化SAR技术及其应用、超小型星