用于地表和亚地表探测的多频极化合成孔径雷达

本文介绍了用于地表和亚地表观测的机载多频极化SAR“IMARC”。改进的SAR系统包括了4个频段（X、L、P和VHF），相应的波长分别为4cm、23cm、68cm和254cm。这种SAR能以不同线性的极化（VV、HH、VH和HV）从飞机的左右两侧进行测量。空间分辨率在X波段为1．5～3m，L波段为4～6m，P波段为6～8m和VHF波段为8～16m。该系统采集并处理雷达数据以获得实时图像。这种SAR系统将用于测定土壤水文表面，调查植被、雪、冰层和冻土的特征，对人造目标和自然目标以及各种自然界异常现象进行定位亚地表探测。     

高分辨力机载毫米波FM-CW SAR的研发

紧凑的FM—CW（调频-连续波）雷达技术和高分辨力SAR（合成孔径雷达）处理技术的结合将为体积小、重量轻且性价比高的成像雷达的发展铺平道路。然而，在空中观察地球表面这一领域中，将SAR用于FM—CW雷达是比较新颖的。通信传输和雷达国际研究中心（IRCTR）启动了一项关于FM—CW SAR的可行性研究。在该研究项目框架中，开发并测试了一种完全运转的机载FM—CW SAR验证系统。文中综述了地面测试的情况。此外，2004年6月在柏林附近的Strausberg机场进行了一次非常成功的空中试验。本文将介绍这些机载试验的初步结果。     

小型、低成本、P波段机载双极化合成孔径雷达的设计

Wageningen大学和婆罗洲猩猩生存基金会（BOS）希望用一种小型、低成本、P波段机载双极化合成孔径雷达监视印度尼西亚森林的生物群。本文介绍了一台此种雷达设计方面的初步研究情况。确定应用要求，并根据要求得到主要的雷达参数。本文还介绍了基于商用货架元件的系统的初步设计。系统的几点新颖之处是：采用直接数字合成进行调制、采用双极化微带方形贴片（patch）天线以及系统的尺寸和功耗都降低了等。为了有助于SAR系统的计算和比较，开发了基于通用Matlab的SARCAL程序。本文还将阐述其原理和主要功能。     

新型星载高分辨率洋流探测雷达技术

文章介绍了一种新型的星载探测雷达，可以高分辨率地测量海面洋流（含地转流）。探测雷达的同侧ATI SAR分别对海面区域做前后斜侧视观测，以获得2个洋流径向速度；由斜侧视产生的XTI用于测量海面高程，从而测量地转流。文中给出了探测雷达测量洋流的原理，对探测雷达的系统参数进行了初步设计，并指出了探测雷达的关键技术。该探测雷达技术是海洋环境探测领域及雷达系统设计领域的新型技术。     

数字波束形成合成孔径雷达

阐述了最近在Astrium完成的两项SAR研究，简述了大地测量合成孔径成像雷达X型（TSX）卫星的能力。两项研究是在SAR成像模式时采用新颖天线波束形成概念的高分辨率宽条带成像雷达（HRWS）和LCMA（低成本多个馈电天线）。分析了它们的设计、性能和样机框图，并将它们与采用有源相控阵天线的TSX—SAR进行了比较。     

用于SAR、GMTI和海上监视的X波段宽带试验机载雷达

加拿大渥太华的防务研究和发展部门已完成了一种新型多模X波段宽带试验机载雷达（XWEAR）第一阶段的研制工作，这是对合成孔径雷达（SAR）成像、逆合成孔径雷达（ISAR）、地面动目标显示（GMTI）雷达和海上监视雷达的支持研究，特别集中在对小型目标的探测和远距离的面上目标监视。特别关注的领域有：静止和运动目标的SAR成像技术、海上和陆地动目标的时间一频率分析、用于GMTI的空时自适应处理、对海面电磁后向散射特性的研究、自动目标识别和特征提取的特征产生、以及宽带系统对付电子干扰的抗干扰性分析。第一阶段是以SAR和海上监视模式的飞行试验结束的。第二阶段将进行大范围监视GMTI（WASGMTI）和综合SAR-GMTI模式的飞行试验。简述了试验雷达并介绍了它的数据采集能力。区别特征包括X波段的运行、SAR和海上监视的单通道运行以及WAS-GMTI和综合SAR-GMTI的双通道运行。该新型雷达将现有的数字扫描转换器的用途扩大为控制器，已有的商用元件有：发射机、A／D转换器和计算机电路板。定时电路、波形产生器、单通道和双通道的接收机可以按用户需要定制。     

UAVSAR：NASA用于科技研究的新型机载SAR系统

NASA的喷气推动实验室目前正在建造可重构的极化L波段合成孔径雷达（SAR），它是专门设计用于为差分干涉测量荻取航空测绘重复航迹SAR数据的。差分干涉仪能够给出关键的变形测量，对于研究地震、火山和其他动态变化现象是很重要的。该系统采用精确的实时GPS和探测器控制飞行管理系统，能够以很高的精度按预设路径飞行。飞行控制系统的期望性能把飞行路径限制在直径为10m的通道内。按其设计，该雷达可在UAV（无人机）上工作，但最初会在NASA的“湾流Ⅲ”上进行验证。这部雷达是全极化的，距离向带宽为80GHz（2m距离分辨率），并支持16km的距离地面条带。天线沿航迹进行电控，以确保天线波束能够独立指向而不用考虑风向和风速。天线所支持的其他特征包括俯仰单脉冲和脉冲一脉冲间的操纵能力，这样可以实现一些新颖的工作模式。系统的额定工作高度为45000英尺（13800米）。该计划是作为NASA地球科学和技术办公室（ESTO）资助的设备孵化器项目（IIP）开始的。     

小卫星高分辨率成像系统

对小卫星对地观测高分辨率成像系统进行了综述。介绍了国内外有极高分辨率（0．5～1．0m）、高分辨率（1．8～2．5m）和中高分辨率（4-10m）小卫星光学成像系统的性能,并与合成孔径雷达（SAR）成像系统进行了比较。给出了小卫星光学成像系统、SAR高分辨率成像系统和卫星平台的关键技术。讨论了未来小卫星及其高分辨率成像系统技术的发展趋势。     

基于高分三号卫星的星载无人机双基前视SAR系统设计

高分三号卫星是我国首颗全极化C波段高分辨率SAR成像卫星。文章提出一种以高分三号卫星为辐射源的无人机双基前视SAR系统。对典型双基构型参数下的成像分辨率、分辨率夹角、图像信噪比等指标进行理论分析。所设计的星载 无人机载前视SAR系统，成像场景中心地距分辨率为0.8m，多普勒分辨率为2m，分辨率夹角约为85°，SNR约为52dB，并通过计算机仿真实验，验证了理论分析的正确性和有效性。文章所提出的系统设计方法为星载 无人机载前视SAR高分辨率目标侦察、飞机着陆指引等应用提供解决方案。     

用于提高SAR对比度度和分辨率的极化技术

在近十年中，合成孔径雷达系统（SAR）已成为遥感技术中的一个重要工具。它的重要性在于解决其它系统设计用于同样目的一些问题的不同方面，比如光学系统。SAR系统的主要特征之一是：它是“全天侯”系统，即，该系统几乎不受气侯条件（云、雨等）的影响。SAR系统能在白天和黑夜中进行成像。这些性能使SAR系统能在全天侯获取信息和图像，而且几乎所有资料或图像都可采用。然而，采用光学系统时，仅有10%的图像不受气候条件的影响。SAR系统在获取回波信号的幅度和相位信息时，是一个相参系统。然而，SAR系统的这种相参性也同时引起了SAR系统的一个主要问题：相干斑点噪声。这种噪声在信号的幅度和相位上都会出现，但具有不同的特征。有很多技术都试图消除数据中的斑点噪声，但这些技术主要应用在幅度信息中。也有一些技术试图从相位中消除斑点噪声。从幅度或相位中消除斑点噪声的技术略有不同：对于幅度而言，数据中斑点噪声的主要特征遵循乘性模型^[1]，那么这类技术必须与之适应。从幅度中消除相干斑点的技术可分为多视和空间滤波技术^[1]。在这一种情况下，把获得的相同空间的不相关数据进行平均处理。在第二种情况下，在同样的图像上求平均数。这些技术虽然能消除相干斑点，但它们也存在损失分辨率的问题。应用在相位上的去相干斑点技术与应用在幅度上的去相干斑点技术相比，结果要差一些。某些技术在极化通道之间进行综合，得出一幅图像，但这样做必须会推动极化信息^[2]。在其它情况中可用极化分集的思想来恢复强度信息^[3]。还有些技术则于对极化通道的实部和虚部进行处理来进行相干斑点抑制^[4]。本文介绍了一种从相位和幅度中消除相干斑点的新方法。这种方法的优点在于用几乎同样的方式来处理相位和幅度中的斑点噪声。     

MINISAR：一种体积小、重量轻、成本低、可扩展的合成孔径系统

TNO-FEL正在开发一种称作“MiniSAR”的体积小、重量轻、成本低、可扩展的SAR／MTI系统。该小型合成孔径系统的体积和构造都很独特。最初，要将验证系统安装在一个两座滑翔机平台上。该雷达将尽可能使用商用货架产品（COTS）。本文阐述了TNO-FEL及其合作者在2002年制造的小型合成孔径雷达样机的概念和设计。 前端是一个有源相控阵天线。该天线由三堤含有波束形成网络、T／R模块和天线单元的平板组成。平板是一块将所有功能都集成在一块板上的多层微波板。每块平板集成有8个T／R模块。T／R模块的基础是TNO-FEL（TNO物理与电子实验室）开发的单片微波集成电路。天线结构大小可变，可扩展至在MiniSAR系统中安装更大的天线或多个天线。 该系统将安装在滑翔机平台机翼下的一个COTS吊舱中。TNO-FEL开发的这一平台既用于遥感，也用作无人机工作时的TNO—FEL教练台。该平台将在运行调试中为检验新概念和各项技术提供极好的机会。 雷达工作在X波段，中心频率约为9．75GHz。样机系统的设计目标是达到500MHz的带宽。系统将在高分辨率模式下覆盖至少1千米的地带，而在条带图像模式下覆盖大约4千米的地带。此外，MiniSAR将有一个三通道动目标显示模式。为了机上质量控制和运行支持，将为系统开发一种快视合成孔径雷达处理器。近期，有望扩展MiniSAR系统，使其包含交叉轨迹干涉仪和极化测定仪的更多能力。这个MiniSAR系统是TNO-FEL及其合作伙伴联合设计的。     

机载火炮定位雷达概念

提出了一种用于改进型全球鹰（Global Hawk)无人驾驶飞机(UAV)的机载火炮定位雷达（AFFR）。该AFFR能在炮击一秒钟内探测到炮弹，并在数秒钟内确定其弹道始点的位置（火炮位置），且圆概率误差（CEP）小于50米。AFFR还可用作合成孔径雷达（SAR）和地面动目标显示（GMTI）。     

机载雷达的多个分辨率信号处理技术

合成孔径雷达（SAR）利用通过时间积累和自身的运动所获得的很高空间分辨率，可以降低某一给定分辨单元中的背景杂波功率，从而探测出非运动目标。而地面动目标显示（GMTI）雷达为了探测则采用低得多的分辨处理，利用的是实际孔径与动目标和杂波之间的空．时响应的相对差别。因此，SAR和GMTI代表了两种不同的时间处理分辨尺度，它们对探测固定（在SAR情况下）或者外围杂波中的（在GMTI情况下）目标来说是最佳的，并已经单独验证过，能够很好地工作。基于机载雷达数据处理的这种多个分辨率说明，就有可能研究出一种探测技术，该技术将着手优化信号处理分辨尺度（比如时间积累的长度）来与所关注目标的动态情况相匹配。本文研究怎样利用长相参处理时间间隔（CPI）的信号处理技术来改善GMTI雷达的探测性能。     

PAMIR—一种宽带相控阵SAR／MTI系统

在未来的各种监视侦察任务中，机载及星载成像雷达系统必须满足越来越严格的要求。下一代最高水平的合成孔径雷达(SAR)系统将具有高灵敏度地面动目标指示能力和多种复杂工作模式，其中包括高分辨率和远距离成像能力。只有通过运用可重构相控阵天线连同综合宽带系统设计以及多通道能力才能完成各种任务。在FGAN已经设想出一种新的X波段实验雷达，该雷达最终将被改进成拥有由16个自动可重构子孔径组成的电控相控阵，5个独立的接收通道和大约1．8GHz的总信号带宽。这种传感器叫做PAMIR(多功能相控阵成像雷达)。着重用实例说明远距离超高分辨率SAR成像。借助于地面动目标的逆SAR(ISAR)成像也能实现高分辨率。而且，通过空时自适应信号处理和超高3一D分辨率单向干涉SAR(IfSAR)，接收通道的数目将提供地面动目标指示(GMTI)。在一个接收通道和机械控制天线阵列的情况下，PAMIR在其现行发展阶段中是切实可行的。文章介绍了PAMIR的系统设计和预期能力，并提供了高分辨率SAR及ISAR成像的地面及机载实验结果。     

采用商用技术改进军用雷达

采用商用产品和技术有助于降低成本，降低风险并加快技术成果转化的步伐。然而，在高性能飞机电子设备领域，如果不能深入了解军事环境、规范／要求、以及商用产品满足它们的能力，那么就会限制采用商用技术改进航空电子设备的潜力。为了举例说明如何使航空工业向着这个方面转变，本文评述了Hughes飞机公司所开展的工作。Hughes公司正在用商用规范与技术对原有针对军事用途设计并采用军用规范和技术的合成孔径雷达系统进行了改进，以便降低成本并瞄准非军事市场（包括国外的市场）。令人好笑的是，军方已经把该产品供自己使用，并且该雷达第一次就卖给美国军方。Hughes综合合成孔径雷达（HISAR）是一种低成本、高性能SAR雷达，它具有实时侦察、监视和地球资源测绘的能力。HISAR采用了最初为美国空军开发的称作ASARS－2的先进的SAR技术，以便在日、夜及全天侯条件下，形成接近光学照片质量的图像。最初的ASARS－2采用了常规的高速可编程信号处理器，该处理器由数个机架组成，并且需要大功率和冷却。在七十年代中期正在开发ASARS－2时，商用处理器能实现相同的功能，但其硬件资源和软件复杂性要高一个数量级。随着以有效的高速数据总线为特征的信号处理的迅速发展，使人们能采用可靠的、成本显著降低的商用信号处理器代替原来的硬件。商用技术与产品也有可能用于其它雷达功能领域，并进一步降低成本和物理特性。现在HISAR是几个新的美国国防部计划的基础。本文论述了怎样广泛使用商用技术和规程来满足军事要求。     

跨大西洋合作AGS雷达（TCAR）：计划和技术概述

鉴于北大西洋公约组织（NATO）空对地监视要求，由6个国家（法国、德国、意大利、荷兰、西班牙和美国）的多个公司共同进行了研制先进SAR／MTI雷达系统的可行性研究。该系统的结构设计是以目前这些国家的雷达项目经验为基础的。本文给出了TCAR项目的计划和技术概述。还讨论了总的技术要求、平台构造和可缩放性、SAR和MTI同时运行的技术方法、雷达总体框架、处理和雷达模式。     

海湾靶场的空中遥测中继系统

海湾靶场测试系统的空中遥测中继系统(AP/TM)用于空对空导弹试验,并在地面设备视线服务区以外进行飞行训练。整个系统由遥测数据中继、海洋监测雷达和雷达数据信道、无人驾驶飞机(Drone)控制转发、超高频电台中继等分系统所组成。遥测数据中继分系统将接收来自五个独立源的遥测信号并将它们转发到地面接收站。该分系统装有75平方英尺的易于电控的五波束相控阵天线,并用极化分集技术减小极化失配损失和在出现多径传播时改善接收效果。该系统还具有转发四路话音通信信号、无人驾驶飞机跟踪数据信号,完成飞行任务的海洋区域监测的能力。雷达检测出的无人驾驶飞机坐标信号将通过高频数据线路转发给靶场控制中心。除空中设备外,本系统还包括飞行前、返航后检测和维护用的地面测试车。     

海洋遥感雷达的一体化发展趋势

利用雷达高度计、微波散射计、海洋波谱仪和合成孔径雷达SAR（Synthetic Aperture Radar）观测海面风、浪等海洋动力环境要素的技术已经日趋成熟，针对现有单星多传感器体制存在的重量大、稳定性差、功耗高、整星系统复杂等缺点，首先对以上四种海洋微波遥感器的发展和应用情况进行了梳理，随后根据目前的发展趋势，提出了一种新的多模式一体化设计方法并进行详细描述，最后，对未来星载海洋微波遥感器的多模式一体化技术进行了展望，为今后海洋微波遥感器的多模式一体化研究提供参考。     

机载旁视SAR工程应用研究

以某型机载旁视SAR（合成孔径雷达）为例，对旁视SAR成像的信号处理方法和工作过程及采取的雷达空域稳定方法进行了描述。从成像处理和SAR总体设计的角度出发，给出了一些主要系统性能能数和雷达参数选择的方法。提出了工程应用的改进建议。     

德国军队准备2005年部署SAR-Lupe高分辨率雷达卫星

德国国防部已经开始使用机载雷达传感器和加拿大雷达卫星的数据进行雷达图像解析的人员训练,为将来德国部署自己的SAR -Lupe高分辨率卫星做准备。5颗SAR -Lupe卫星的第一颗将在2 0 0 5年中期由俄罗斯的宇宙火箭发射,德国-俄罗斯的Eurockot发射服务股份公司的运载火箭作为备份。未来的几次发射,除了这两种火箭,还可能使用俄罗斯-乌克兰的Dnepr火箭。德国国防采购办公室以商业模式来运做SAR -Lupe项目,德国政府得到保证,如果发射失败,俄罗斯发射服务局将退还发射保证金。德国政府已经与俄罗斯国防出口管理机构Rosoboronexport就SAR -L…