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時間: 2023/7/18 來源: 作者: sxstart
合成孔徑雷達(dá)作為一種全天時、全天候的微波成像雷達(dá)，具有良好的分辨力，不僅可以詳細(xì)地、較準(zhǔn)確地觀測地形、地貌，獲取地球表面的信息，還可以透過地表和自然植被收集地表下面的信息。它是從空間對地觀測的一種有效手段，能夠產(chǎn)生地面目標(biāo)區(qū)域或地域的高分辨力地圖，提供類似于光學(xué)照片的雷達(dá)圖像，除了在國民經(jīng)濟(jì)和其他對地觀測領(lǐng)域的應(yīng)用外，在軍事上更有其廣泛的應(yīng)用，近幾年來合成孔徑雷達(dá)技術(shù)不單在星載和機(jī)載偵察雷達(dá)上得到發(fā)展， 而且被轉(zhuǎn)移到轟炸機(jī)、戰(zhàn)斗攻擊機(jī)等上應(yīng)用。通常這些機(jī)種都為實(shí)施對地、對海目標(biāo)攻擊而采用該種技術(shù)。
機(jī)載微型合成孔徑雷達(dá)
1、合成孔徑雷達(dá)用于偵察的優(yōu)點(diǎn)
軍事上傳統(tǒng)的成像偵察設(shè)備是光電、紅外偵察設(shè)備，是利用光電成像原理通過收集目標(biāo)反射或自身輻射的信息來獲取目標(biāo)的圖像信息。與可見光和紅外成像技術(shù)相比，合成孔徑雷達(dá)作為偵察監(jiān)視設(shè)備具有如下特點(diǎn)：①全天候、全天時偵察能力。合成孔徑雷達(dá)不受氣候、晝夜等因素的影響，能夠在惡劣氣候條件下全天候、全天時工作，且能穿透自然植被發(fā)現(xiàn)隱蔽的軍事目標(biāo)和地下軍事設(shè)施，這是紅外、光電等其他探測系統(tǒng)難以做到的。②遠(yuǎn)距離偵察能力。合成孔徑雷達(dá)具有遠(yuǎn)距離防區(qū)外探測能力，一般采用側(cè)視工作方式，可在安全空、海域?qū)尺M(jìn)行遠(yuǎn)距離偵察測繪，獲得目標(biāo)的高分辨率雷達(dá)圖像。③高分辨率。合成孔徑雷達(dá)能夠以很高的分辨率提供詳細(xì)的地面測繪資料和圖像，特別是通過探測艦船尾流或海面內(nèi)波異常，可以發(fā)現(xiàn)、識別海上艦船和潛艇。
2、合成孔徑雷達(dá)用于偵察的領(lǐng)域
(1)航天偵察
航天偵察在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中具有極其重要的地位和作用，它極大地擴(kuò)展了現(xiàn)代偵察的空域，使太空成為現(xiàn)代戰(zhàn)爭新的“制高點(diǎn)”。目前偵察衛(wèi)星已成為戰(zhàn)場偵察監(jiān)視的主力軍，在世紀(jì)之交發(fā)生的幾次局部戰(zhàn)爭中，80%的戰(zhàn)場情報是由偵察衛(wèi)星提供的。星載合成孔徑雷達(dá)能克服云霧雨雪和夜暗條件的限制對地面目標(biāo)成像，可實(shí)現(xiàn)全天候偵察。特別適于晝夜跟蹤艦船和裝甲車輛的活動，監(jiān)視機(jī)動式洲際彈道導(dǎo)彈的動向，還能揭露偽裝，發(fā)現(xiàn)隱蔽的武器裝備和識別假目標(biāo)。最為典型的就是美國在軌的“長曲棍球”雷達(dá)成像衛(wèi)星(見圖3),分辨率為0.3～3m(三種模式),與光學(xué)偵察衛(wèi)星共同組成了強(qiáng)大的天基偵察陣容，晝夜不停地監(jiān)視著世界各地的軍事動向，使美國在航天偵察領(lǐng)域占有明顯的優(yōu)勢。
合成孔徑雷達(dá)偵察衛(wèi)星圖
(2)航空偵察
由于衛(wèi)星發(fā)射成本高、定軌運(yùn)行且有時間間隔性，而有人機(jī)和無人機(jī)的低成本、高機(jī)動性和無時間間隔性正好可彌補(bǔ)衛(wèi)星的缺陷，所以合成孔徑雷達(dá)在航空偵察中應(yīng)用更為廣泛。機(jī)載合成孔徑雷達(dá)常用的工作方式是側(cè)視雷達(dá)，其特點(diǎn)是雷達(dá)天線的作用方向與航空平臺的飛行方向垂直，從而使得載機(jī)可沿邊境飛行，不用進(jìn)入敵領(lǐng)空，就可以探測到敵縱深目標(biāo)，使載機(jī)有較高的生存力。近二十年來，很多國家先后研制并裝備了第二、第三代機(jī)載合成孔徑成像雷達(dá)，尤其以美國的合成孔徑成像雷達(dá)技術(shù)水平較為領(lǐng)先，有多型X Ku波段的合成孔徑雷達(dá)在役，最高分辨力可達(dá)0.1m(LYNX雷達(dá))。
哨兵r1戰(zhàn)場偵察機(jī)
3、SAR的軍事用途
(1)探測敵方縱深軍情；
(2)在一定距離范圍偵察敵方炮兵陣地、坦克和部隊集結(jié)區(qū)；
(3)偵察敵方較前沿的機(jī)場及飛機(jī)類型；
(4)偵察敵方交通樞紐如火車站或軍港內(nèi)停泊的軍艦和運(yùn)兵船；
(5)用高分辨率SAR對敵方的大型重武器成像和識別；
(6)用較低頻率的高分辨率SAR對敵方的炸坦克地雷區(qū)識別；
(7)經(jīng)過導(dǎo)彈或飛機(jī)轟炸敵方的軍事設(shè)施后對敵方損失做出評估。
隨著分辨率、實(shí)時成像、高速圖像處理、數(shù)據(jù)壓縮、圖像實(shí)時傳輸、二次圖像分發(fā)等技術(shù)發(fā)展，合成孔徑雷達(dá)系統(tǒng)的技術(shù)性能越來越高，工作狀態(tài)和體制組合也越來越復(fù)雜。其總的發(fā)展趨勢為：
(1)在功能上向多平臺、多頻段、多極化、多工作方式、多功能兼容、多域信息處理一體化等方向發(fā)展。
(2)在性能上，合成孔徑雷達(dá)應(yīng)具備對小速度目標(biāo)進(jìn)行高分辨率成像的目標(biāo)識別能力；利用對旋轉(zhuǎn)物體的多維分辨和大的信息帶寬，以提高分辨率。
(3)在傳輸途徑上，由單一的機(jī)-地實(shí)時傳輸，向機(jī)一星-地、機(jī)-機(jī)一地、機(jī)一艦、地-地點(diǎn)面聯(lián)網(wǎng)配套等綜合化方向發(fā)展。
(4)三維成像：利用SAR干涉儀可測量散射體的高度，從而獲得三維圖像，如美國的P3-SAR等。
(5)SAR體制與GMTI結(jié)合：如美國的HISAR雷達(dá)，除具有大范圍的監(jiān)視和偵察功能外，還具有地面、慢動目標(biāo)顯示；又如多功能機(jī)載戰(zhàn)術(shù)雷達(dá)
AN/APG76,除具有DBS/SAR帶狀方式、聚束式工作狀態(tài)外，也具有地面動目標(biāo)檢測能力。
(6)多種工作狀態(tài)相結(jié)合：如美國的P3-SAR就具有帶狀測繪用于粗測)與聚束式測繪用于精測)兩種工作方式，只須通過測繪區(qū)一次便可以多種視角對一個場景成像，可對多個較小區(qū)域成像。
(7)SAR逐步與相控陣結(jié)合： 西屋公司與德州儀器公司共同為X、L、C波段研制了SAR有源陣列用的T/R組件，以及由X、L、C波段三部分子陣組成的有源陣列天線。
星載SAR應(yīng)用
合成孔徑雷達(dá)是用途廣泛的星載、機(jī)載設(shè)備，其研制工作是一項(xiàng)高技術(shù)應(yīng)用的系統(tǒng)工程，技術(shù)復(fù)雜，難度大，應(yīng)集中國內(nèi)有關(guān)研究所和院校，加大開發(fā)研制力度，使這一高科技偵察裝備能在未來信息化戰(zhàn)爭中發(fā)揮重要作用。
