SAR（Synthetic Aperture Radar），即合成孔徑雷達(dá)，是一種主動(dòng)式的對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)，可安裝在飛機(jī)和衛(wèi)星等飛行平臺(tái)上，全天時(shí)全天候?qū)Φ貙?shí)施觀測(cè)，并具有一定的地表穿透能力。

合成孔徑雷達(dá)可以按許多不同方式進(jìn)行工作，例如多系統(tǒng)工作方式，或者單個(gè)系統(tǒng)中包含不同模式的工作方式。下面，給出了六種合成孔徑雷達(dá)常見(jiàn)工作模式的基本介紹。

條帶合成孔徑雷達(dá)

條帶合成孔徑雷達(dá)（Stripmap SAR）。在這種模式下，隨著雷達(dá)平臺(tái)的移動(dòng)，天線的指向保持不變。此時(shí)，波束與運(yùn)動(dòng)平臺(tái)相對(duì)不變，波束以平臺(tái)運(yùn)動(dòng)速度照射成像區(qū)域。

條帶合成孔徑雷達(dá)的天線勻速掃過(guò)地面，得到的圖像是不間斷的。該模式對(duì)于地面的一個(gè)條帶進(jìn)行成像，條帶的長(zhǎng)度僅取決于雷達(dá)移動(dòng)的距離，方位向的分辨率由天線的長(zhǎng)度決定。

掃描合成孔徑雷達(dá)

掃描合成孔徑雷達(dá)（ScanSAR）。這種模式與條帶模式的不同之處在于，在一個(gè)合成孔徑時(shí)間內(nèi)，天線會(huì)沿著距離向進(jìn)行多次掃描。通過(guò)控制波束速度（一般比平臺(tái)速度大），實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景不同區(qū)域的快速成像。

通過(guò)這種方式，犧牲了方位向分辨率，而獲得了更寬的測(cè)繪帶寬。掃描模式能夠獲得的最佳方位分辨率等于條帶模式下的方位向分辨率與掃描條帶數(shù)的乘積。

聚束合成孔徑雷達(dá)

聚束合成孔徑雷達(dá)（Spotlight SAR）。這種模式下，平臺(tái)飛行過(guò)程中通過(guò)控制雷達(dá)波束照射成像場(chǎng)景同一位置，實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景凝視成像。

通過(guò)擴(kuò)大感興趣區(qū)域的天線照射波束角寬，可以提高條帶模式的分辨率。這一點(diǎn)可以通過(guò)控制天線波束指向，使其隨著雷達(dá)飛過(guò)照射區(qū)而逐漸向后調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)。波束指向的控制可以在短時(shí)間內(nèi)模擬出一個(gè)較寬的天線波束，但是波束指向不可能永遠(yuǎn)向后，最終還是要調(diào)回到前向，這就意味著地面覆蓋區(qū)域是不連續(xù)的，即一次只能對(duì)地面的一個(gè)有限圓域進(jìn)行成像。

逆合成孔徑雷達(dá)

逆合成孔徑雷達(dá)（Inverse SAR，簡(jiǎn)稱(chēng) ISAR）。到目前為止，我們考慮的都是目標(biāo)靜止而雷達(dá)移動(dòng)的情況，然而在目標(biāo)移動(dòng)而雷達(dá)靜止的情況下，SAR 同樣可以工作。這種相反的工作模式稱(chēng)為 “逆合成孔徑雷達(dá)”。ISAR 的一個(gè)例子就是用地基雷達(dá)跟蹤衛(wèi)星航跡。這個(gè)概念可以推廣到雷達(dá)和目標(biāo)都運(yùn)動(dòng)的情況，例如用機(jī)載或星載合成孔徑雷達(dá)對(duì)波濤涌的海面上的艦船進(jìn)行成像。

雙基地合成孔徑雷達(dá)

雙基地合成孔徑雷達(dá)（Bistatic SAR）。在這種作模式下接收機(jī)和發(fā)射機(jī)分置于不同的位置。對(duì)于遙感 SAR 來(lái)說(shuō)，接收機(jī)和發(fā)射機(jī)通常很接近，可以近似成單基模式。

干涉合成孔徑雷達(dá)

干涉合成孔徑雷達(dá)（InSAR）。在這種工作模式下，可以通過(guò)復(fù)數(shù)圖像的后處理來(lái)提取地形高度和移位。將兩幅在同一空間位置（差分干涉 SAR）或間隔很小的兩個(gè)位置（地形高度干涉 SAR）獲得的復(fù)數(shù)圖像進(jìn)行共軛相乘，就能得到一幅具有等高度線或等位線的干涉圖。

審核編輯：湯梓紅