[科普中国]-侧视雷达

简介

侧视雷达简称SLR,视场方向与飞行器前进方向垂直,用以探测飞行器两侧地带的一种工作于微波波段的成像雷达。飞行器上的侧视雷达包括发射机、接收机、传感器、数据存贮和处理装置等部分。早期使用真实孔径雷达探测目标，它借直接加大天线孔径和发射窄脉冲的办法来提高雷达图像分辨率。60年代后，采用合成孔径技术，使雷达探测分辨率提高几十倍至几百倍。现代侧视雷达在1万米高度上的地面分辨率已达到1米以内，相当于航空摄影水平。

工作原理合成孔径雷达的基本原理是用一个小天线沿飞行方向作直线运动，在移动中相隔一段距离发射一束微波，并接受地面目标对该发射位置的回波信号（包括振幅和相位）。飞行器飞行时，发射机不断向天线所扫掠的狭长地带发射强功率的窄脉冲波，天线接收从地面反射回来的回波，接收机输出视频信号。在飞行器上对此信号作必要的补偿后由显示器进行光调制。显示的光信息用胶卷记录下来。胶卷的移动速度与飞行器的运动速度成比例。在胶卷上还同时记录飞行器的瞬时位置和时间等。待飞行器返回地面后，把胶卷冲洗出来，用激光器进行光学处理便得到真实的地形图。

信息获取对卫星上侧视雷达所获信息采用2种处理方法:①在卫星上将获得的信息实时处理成像，再向地面传送图像信息；②把未处理的信息传送到地面，在地面上用光学方法处理成像。

特点侧视雷达具有下列特点：①具有全天候工作性能。②分辨率高，所摄照片清晰。③覆盖面积大，提供信息快。把飞行中连续拍摄的照片拼接起来可构成大面积的地形图。例如，飞机在1000米高度上飞行时，每小时可拍摄8000平方公里的地带，飞行一次可拍8万平方公里的地区，全部照片可记录在一米长的底片上。④不易受干扰。⑤具有分辨地面固定和活动目标的能力。

发展历程60年代飞机上开始装备侧视雷达，用以侦察、测绘地面和战场的军事目标，搜索和监视战场情况，发现隐蔽在树林中的坦克群、导弹地下发射井和火箭发射架。装有侧视雷达的遥感飞机在农业、地质勘探、资源考察、环境保护和海洋调查等方面已获广泛应用。装在航天器上的侧视雷达已用于对地球表面、太阳系和其他行星的考察或科学探测工作。

应用用合成孔径侧视雷达有利于大幅度地提高航天侦察系统的效率。合成孔径侧视雷达正进一步扩大应用，并向分辨率更高和更完善的信号处理方面发展，以提高侦察地下目标和水下目标的能力。同时人们正在研究测定物体的微波波谱特性，建立相应模式。

侧视雷达技术可以应用于多种勘查项目中,它具有全天候和夜间成象的能力、连续倾斜照射和宽广的视域,强烈立体感和图像清晰的特点。1

侧视雷达广泛用于海岸警戒、领土巡逻、战场侦察以及油层监测、冰山探测和自然资源的管理等军事和民间用途已经30多年。早期的侧视雷达是非常简单的,它只包括发射机、天线、接收机和摄像机,几乎不能作信号处理。现代数字处理技术改进了图像分辨率、动目标检测、图像几何相关以及在胶卷上加注纵横标记线等能力。2

在卫星上用星载侧视雷达，必须使用合成孔径天线，因为真实孔径天线分辨力太低。使用合成孔径天线，需要消耗较大的功率。功率的大小与卫星高度和所要求的地面分辨力成正比，平均功率一般在几百瓦到几千瓦量级。这样大的功率，如果用太阳电池来供电，就需要几十平方米的大型太阳电池，实现起来不容易。因此，在卫星上使用侧视雷达决定于卫星上电源的容量。可见，卫星用的侧视雷达，在保证获得清晰的地面分辨力的前提下，功率要小了，同时体积要小，重量要轻。

分类在讨论侧视雷达的方位分辨率时可以分为：真实口径侧视雷达，聚焦合成口径雷达，非聚焦合成口径雷达。2