合成孔徑雷達(dá)基本概念理解

SAR的基本原理就是通過脈沖壓縮技術(shù)改善距離分辨力，通過合成孔徑技術(shù)改善方位分辨力。合成孔徑雷達(dá)天線往往僅用單個輻射單元，天線沿一直線依次在若干個位置平移，且在每一個位置發(fā)射一個信號，接收相應(yīng)發(fā)射位置的雷達(dá)回波信號并儲存起來，然后通過信號處理的方法產(chǎn)生一個等效的長的線性陣列天線，而非真正采用物理的長天線。

SAR與線性陣天線的方向圖的區(qū)別

在實(shí)際線性陣列天線中，發(fā)射信號對目標(biāo)區(qū)進(jìn)行照射，線性陣列天線的角度選擇性僅是在接收過程中得到的。在這個過程中，線性陣列天線的每個單元接收信號的相位差即可形成天線方向圖。

但是，在SAR中，僅由一個單元發(fā)射和接收信號，因此來回的相移在形成有效輻射方向圖中均起作用。通過推導(dǎo)，SAR方位向理論分辨力等于天線水平孔徑D的一半，高的分辨力要求采用小的天線而不是大的天線，并且與距離和波長無關(guān)。

SAR天線

除“照射”方式外，天線的水平孔徑?jīng)Q定了單波束SAR所能達(dá)到的最佳方位分辨力。此外，在信號處理過程中，假定天線沿航跡運(yùn)行時其增益不變。因此，天線的指向必須很穩(wěn)定，使天線波瓣的抖動旋轉(zhuǎn)遠(yuǎn)小于波束寬度。

在絕大多數(shù)情況下，天線是采用正側(cè)視狀態(tài)的。有時天線與機(jī)側(cè)面有一個角度，稱這種系統(tǒng)的工作狀態(tài)為斜視方式。

接收機(jī)和發(fā)射機(jī)

SAR的接收機(jī)和發(fā)射機(jī)必須保持雷達(dá)信號的相參關(guān)系。因此要著重強(qiáng)調(diào)振蕩器的穩(wěn)定度并對元件提出更嚴(yán)格的要求。相參雷達(dá)的輸出信號是由同步解調(diào)器輸出的，而不像普通雷達(dá)那樣由包絡(luò)檢波器輸出。

存儲和記錄

SAR和脈沖壓縮雷達(dá)的固有特點(diǎn)是需要存儲雷達(dá)數(shù)據(jù)，因?yàn)楹铣商炀€形成時的數(shù)據(jù)不是同時產(chǎn)生的，而是在一定的時間間隔內(nèi)采集起來的，然后對這些信號進(jìn)行運(yùn)算才得到雷達(dá)的選擇性。

而且，每個雷達(dá)回波都參與形成輸出圖上的大量點(diǎn)中的一個點(diǎn)，所以要求的存儲量就很大。對于數(shù)字處理技術(shù)，A/D轉(zhuǎn)換之后就要求對數(shù)字信號進(jìn)行存儲，選擇存儲介質(zhì)必須考慮到信息記錄的速率、記錄的數(shù)據(jù)容量、完成方位壓縮和脈沖壓縮時存儲數(shù)據(jù)的讀取速度。

運(yùn)動補(bǔ)償

在形成合成天線中，信號處理設(shè)備是假定雷達(dá)隨飛機(jī)做直線等速飛行。實(shí)際上，運(yùn)載天線的飛行器總是與這種典型的直線等速飛行狀態(tài)有偏差的。因此就需要用輔助設(shè)備來補(bǔ)償非直線運(yùn)動。

運(yùn)動補(bǔ)償設(shè)備必須包含能檢測飛行路線與直線路徑偏離的傳感器，可以用各種方式使用此敏感元件的輸出。為了完善運(yùn)動補(bǔ)償，還必須調(diào)整接收信號的相位，以補(bǔ)償實(shí)際天線與理想的形成合成天線位置之間的偏移。

電子干擾措施（ECM）

ECM系統(tǒng)的目的是使雷達(dá)無法得到探測、跟蹤、定位及識別目標(biāo)的信息，或使有用的信息淹沒在許多假目標(biāo)中，以致無法提取真正的信息。

ECM包含干擾和欺騙。干擾是有意或存心發(fā)射或重新發(fā)射幅度、頻率、相位或其他調(diào)制的間歇或連續(xù)波及其他類噪聲信號，以干擾、擾亂、剝奪、欺騙、掩蓋及降低雷達(dá)系統(tǒng)對有用信號的接收。

欺騙是有意的發(fā)射或重新輻射幅度、頻率、相位或其他調(diào)制的間歇或連續(xù)波信號，以便誤導(dǎo)電子系統(tǒng)對信息的解讀或使用。

電子反干擾措施（ECCM）

當(dāng)ECCM技術(shù)用在雷達(dá)系統(tǒng)中時，在與敵方ECM的對抗中保證己方雷達(dá)任務(wù)的順利完成，其優(yōu)勢在于：（1）阻止雷達(dá)飽和；（2）提高信干比；（3）辨別定向干擾；（4）抑制假目標(biāo)；（5）維持目標(biāo)跟蹤；（6）對抗ESM；（7）提高雷達(dá)系統(tǒng)生存能力。

天線是雷達(dá)和環(huán)境之間的傳感器，所以它處于電子反干擾的第一線。利用天線發(fā)射和接收方向性的空間濾波可以作為ECCM策略?？臻g濾波技術(shù)包括波束及掃描控制、窄主瓣寬度、低副瓣、副瓣對消、副瓣消隱及自適應(yīng)陣列系統(tǒng)。

新體制SAR的對抗技術(shù)

SAR體制根據(jù)搭載平臺的不同可以分為機(jī)載、星載、彈載甚至是車載SAR；根據(jù)收發(fā)平臺的不同可以分為單站、雙站以及MIMO-SAR；根據(jù)發(fā)射信號的不同可以分為線性調(diào)頻SAR、噪聲SAR、連續(xù)波SAR，步進(jìn)頻SAR等；其他分類也有干涉InSAR，極化PolSAR，相控陣SAR，SAR-GMTI等。

當(dāng)然，針對不同體制的SAR，對抗的措施也將會有不同的考慮。更多關(guān)于新體制SAR的對抗技術(shù)，我們?nèi)蘸髸攸c(diǎn)關(guān)注。