Matlab星载SAR系统建模与高分辨率成像算法研究(2)
合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar, SAR）是成像技术的主要研究方向之一，拓展了雷达的原始概念。早期研究的真实天线雷达（Real Aperture Radar）因其设施配备简单,限制于天线尺寸。依据被载平台的大小，它不可能随意增加天线长度，因此无法获得更高的分辨率。合成孔径的概念一经提出，这个问题就迎刃而解。SAR是一种雷达运动而被测目标不动的成像雷达，利用载机的运动模拟出等效的极大孔径，从而获得高分辨率图像。距离向的上百兆赫兹的分辨单元被压缩到了亚米级；方位向上合成孔径长度可达几百米以上，如今先进技术使得它的分辨率由米级别跃升到厘米级别，甚至亚米级别[2]。分辨率的提高增大了SAR的应用价值，引起了人们的研究热情。
近些年来，以飞机作平台的机载SAR已投入广泛使用中，以卫星作平台的星载SAR也逐步走向现实。星载SAR因其飞行高度高、飞行速度快、覆盖规模大等特点，相比机载SAR，获取的数据呈指数增多，更新率也相应加快[3]。研究SAR的星载成像较机载更为复杂，然而也更具备广阔地域覆盖性和数据实用性。
1.2 国内外研究现状
1.2.1 星载和机载SAR算法的研究现状
1.2.2 星载SAR系统的研制现状
2 星载合成孔径雷达原理及其性能评估
2.1 合成孔径雷达概念
2.1.1 术语定义
方位向：该方向等同于载机平台的相对速度指向。
距离向：正侧视情况下，距离向垂直于方位向。在SAR处理中距离则使用斜距的定义，即雷达与目标的间隔。
图2.1 正侧视下方位向和距离向示意图
正侧视：合成孔径雷达波束中心与载机运动向夹角为直角时的工作形式。
分辨率：雷达对两个毗邻的目标的辨别能力。距离向分辨率是在方位角相等、距离不等同时，两观测对象能被区别开的最小间距，通常被定义为 （m），其中 为电磁波传播速度（ m/s）, 为脉冲宽度（s）。由此看出它仅和脉冲宽度成正比例关系。方位向分辨率是两观测对象处在相同距离、不同的方位角时能够被区别的最小角度，主要由天线的有效波束宽度决定，越窄越好。
合成孔径：利用一个小天线沿飞行轨迹移动，把移动到不同地点反射的目标回波恰当处理，并对处在同一地点观测对象的回波进行同相叠加[14]，以此模拟尺寸大的雷达天线，从而获得高分辨率数据。