无人机载合成孔径雷达发展现状

无人机载微小型SAR发展概述一、概念与特点无人机载微小型SAR是一种将合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar）与无人机技术相结合的新型雷达系统。

合成孔径雷达是一种通过合成大量波束来实现高分辨率成像的雷达技术，其优点是具有较长探测距离、不受气象条件限制等特点。

而无人机则具有机动性强、能够获取到低空视角的优势。

将二者结合，可以实现在更低的高度上获取高分辨率、大覆盖区域的土地、海洋等目标的成像。

二、技术发展在硬件研发方面，主要涉及到无人机平台的选择与改进、SAR天线的设计和制造等。

无人机平台的选择应考虑其飞行能力、操作性、飞行稳定性等因素，同时还需要根据SAR系统的需求进行各种特定的改进和优化。

SAR天线的设计要考虑到天线重量、体积等因素，并且要保证天线的指向精度和发射/接收效率。

在算法优化方面，主要涉及到SAR信号处理、成像算法、运动补偿等。

由于无人机飞行状态的不稳定性，需要对所获得的数据进行运动补偿，以消除飞行引起的模糊效应。

同时，基于合成孔径雷达原理的信号处理和成像算法也需要进行优化，以提高成像质量和分辨率。

三、应用领域无人机载微小型SAR具有广泛的应用前景。

首先，在军事领域，无人机载微小型SAR可以用于目标探测、识别和跟踪，提供实时的地面情报，为军事行动提供支持。

其次，在灾害监测与预警领域，无人机载微小型SAR可以通过对地表的成像来获取地质、水文等信息，实现对地质灾害、洪涝等自然灾害的监测与预警。

再次，在资源勘探领域，无人机载微小型SAR可以通过对地表的高分辨率成像，实现对矿产资源、森林资源等的勘探与评估。

此外，无人机载微小型SAR还可以应用于边境巡逻、环境监测等领域。

综上所述，无人机载微小型SAR作为一种将无人机技术与合成孔径雷达技术相结合的新型雷达系统，具有潜在的应用前景。

随着硬件和算法技术的不断发展，无人机载微小型SAR的性能将会得到进一步提升，广泛的应用领域也将得到扩展。

- 27 -高 新 技 术合成孔径雷达（ SAR ） 是一种高分辨率成像雷达，可以在能见度极低的气象条件下得到类似光学照相的高分辨雷达图像。

利用雷达与目标的相对运动将尺寸较小的真实天线孔径用数据处理的方法合成一较大的等效天线孔径的雷达，也称为综合孔径雷达。

合成孔径雷达的特点是分辨率高，能全天候工作，能有效地识别伪装和穿透掩盖物。

所得到的高方位分辨力相当于一个大孔径天线所能提供的方位分辨力。

合成孔径雷达的首次使用是在20世纪50年代后期，装载在RB-47A 和RB-57D 飞机上。

合成孔径雷达技术已经比较成熟，各国都有自己的合成孔径雷达发展计划，各种新型体制合成孔径雷达应运而生，在多领域发挥了重要的作用。

因此，该文总体的研究思路如下：基于某无人机的载荷装载空间和供电功率，以条带SAR 成像模式进行性能指标设计，为进一步应用现代 SAR 图像侦察无人机产品打下良好的基础。

1 系统组成国外中高空长航时在无人机雷达装备方面以美国“捕食者”无人机雷达为典型代表。

“捕食者”雷达经历了系列化发展，从RQ-1“捕食者”无人机TESAR 雷达发展为MQ-9“捕食者B ”无人机lynx “山猫”系列雷达。

Lynx II SAR/GMTI 雷达由电子组合和天线组合两个LRU 组成，用于对地面固定目标和运动目标进行侦察监视，具备高分辨率SAR 成像和地面动目标指示GMTI 两种主要模式。

后来，通用原子公司为“山猫”系列雷达发展能探测海面目标的对海模式，即海面广域搜索（Maritime Widea Area Search ，MWAS ）模式。

随着我国中大无人机的快速发展，利用无人机高空拍照优势，地形、地貌和海洋拍照的应用越来越广泛。

其中，较为常见的应用配置方式就是无人机配装合成孔径雷达，用于对地面固定目标和运动目标进行侦察监视，具备高分辨率SAR 成像和地面动目标指示GMTI 等主要模式。

同时，利用ISAR 模式探测中小海面型船只，快速实现目标的识别和定位，实现海域的广域监测。

回复 引用订阅 TOP雷达波段(radar frequency band) 雷达发射电波的频率范围。

其度量单位是赫兹(Hz)或周/秒(C ／S)。

大多数雷达工作在超短波及微波波段，其频率范围在30~300000兆赫，相应波长为10米至1毫米，包括甚高频(VHF)、特高频(UHF)、超高频(SHF)、极高频(EHF)4个波段。

第二次世界大战期间，为了保密，用大写英文字母表示雷达波段。

将230—1000兆赫称为P 波段、1000—2000兆赫称为L波段、2000—4000兆赫称为S波段、4000~8000兆赫称为C 波段、8000—12500兆赫称为x波段、12.5~18千兆赫称Ku波段、18~26.5千兆赫称K波段、26.5~40千兆赫称Ka波段。

上述波段一直沿用至今。

随着超视距雷达和激光雷达的出现，新波段的开辟，雷达采用的工作波长已扩展到从大于166米的短波至小于10-7米的紫外线光谱。

发表于 2007-6-4 13:41 | 只看该作者Re:【共享】机载极化及极化干涉SAR系统国家需求、国内外现状与发展趋势2．国内外研究现状与发展趋势2.1极化SAR系统2.1.1 机载SAR系统机载SAR系统是星载SAR系统的试验基础，因此欧美等国家的机载极化干涉SAR系统都很发达，但我国用户不太容易获取到这些机载系统的数据。

国外著名的机载极化SAR系统包括德国DLR的E-SAR，日本的PISAR、美国的AIRSAR、德国的AeS-1 SAR等。

这些SAR系统都具有重复飞行极化干涉测量能力，并且采用模块化设计，可以实现多频、高空间分辨和干涉测量的组合模式获取数据。

我国机载SAR系统的设计能力尚局限在单频、单极化，如对L、X、S波段单极化SAR系统都有比较成熟的设计能力，但极化SAR系统发展较为薄弱；我国机载干涉SAR系统尚只有一个X-波段双天线系统问世。

因此，我国在SAR传感器研制能力和水平上和国外相比还有相当大的差距，若还不引起重视就只能是越来越落后，最终会有被国际SAR传感器研制学界边缘化的危险。

舰载无人机合成孔径雷达孙寒冰,曲长文(海军航空工程学院电子信息工程系,山东烟台264001)摘　要:舰载无人机可逼近作战前沿或深入敌方进行纵深侦察而成为实现无伤亡侦察的有效平台;合成孔径雷达具有全天候、全天时、远距离、高分辨力性能,并且还有多频段、多极化、多视向和多俯角等优点,特别适用于大面积成像。

合成孔径雷达用于舰载无人机的观点结合了两者的优点,不仅在很大程度上提高了侦察范围,而且可提供目标的精确图像,为实施打击提供依据。

本文论述了机载合成孔径雷达的简要工作原理、性能优势、发展历程和趋势,给出了几种典型无人机载合成孔径雷达产品的实例,指出了无人机载合成孔径雷达的发展趋势。

关键词:合成孔径雷达;舰载无人机;发展趋势;无伤亡1　引　言21世纪高科技条件下的局部战争的基本特征是信息化,强调和依赖信息能力,未来军事力量的较量集中在获取制信息权上。

海军舰艇作战的困难在于舰艇本身获取战场情报的手段及作用距离有限,难以获得较完整的战场信息,舰载导弹难以发挥其最大性能;而依靠卫星或舰载机提供目标信息,存在着不能随机指定目标区域、不能实时接收、不能获得连续而系统的情报、目标信息精度不够以及需要考虑机载人员安全等问题[1]。

合成孔径雷达[2](SAR,Synt hetic Apert ure Radar)具有全天候、全天时、远距离、高分辨力性能,并且还有多频段、多极化、多视向和多俯角等优点,特别适用于大面积成像[3],应用在舰载无人机上不仅在很大程度上提高了侦察范围,而且可提供目标的精确图像,为指挥员实施打击提供依据,因而必将成为未来战争中实现“无伤亡”侦察的重要手段。

2　合成孔径雷达的性能优势SAR在飞行过程中发射和接收宽频带信号对固定的地面场景作观测,将接收存储的信号作合成阵列处理,便得到径向距离分辨率和横向距离分辨率均很高的地面场景图像,合成孔径雷达正是由此得名的[3]。

合成孔径雷达通过匹配滤波技术得到距离向高分辨率,通过移动真实的天线并聚积一系列沿航迹的回波来对长达数公里的孔径进行合成[4]得到方位向高分辨率,相对于传统雷达和光学成像设备具有以下优势:(1)全天候,穿透性SAR成像不受云雾、阴雨等恶劣气候条件的限制,具有全天候成像的特点。

国外无人机侦察载荷发展综述作者：李源源来源：《无人机》2017年第07期现代战争已进人信息制导时代，航空侦察是军事情报的重要信息来源，也是当今世界应用最广泛的一种信息获取方式。

无人机自问世并投入实战以来，已发展成为执行航空侦察任务的一种不可或缺的多用途平台，甚至有可能在21世纪中后期成为航空侦察作战的主导力量。

目前，全球共有32个国家（地区）具备无人机研制能力，约50个国家（地区）装备了无人机，基本型近300种。

无人机侦察作战能力的发挥，主要依靠其任务载荷。

本文简要阐述国外无人机任务载荷的发展现状与趋势。

国外無人机成像侦察任务载荷的发展现状光电成像侦察任务载荷的发展现状无人机机载光电成像侦察设备主要包括电荷耦合器件（CCD）相机、红外成像设备、多光谱成像设备及光电转塔等。

可昼夜在多种气候条件下遂行侦察、目标捕获、监视等任务。

除微小型无人机携带单个传感器外，绝大多数无人机都可装备多种传感器。

下面将列举美国、以色列、俄罗斯等国家的无人机机载光电成像侦察任务载荷的发展现状。

（1）美国AN/AAS-52（V）组合型光电/红外（EO/IR）和激光测距多频谱目标导引系统（MTS）-A，将一个EO/IR传感器、一个宽视野EO传感器以及一个激光测距/指示器和一个激光照明器组合在一起。

该装备由一个转塔（WRA-1）和一个电子单元（WRA-2）组成。

系统工作波段0.4～0.7μm（TV）、3～5μm（红外）；系统有两个电子变焦：2倍和4倍。

AN/AAS-44（V）组合型IR和激光测距传感器系统是一种高性能、多用途热成像传感器，可提供远距离监视、目标获取、跟踪、测距以及为“地狱火”导弹和NATO激光制导武器进行激光指示。

系统由两个电子变焦：2倍和4倍。

基本型EO/IR子系统装备于“全球鹰”无人侦察机。

该系统包括一部640×480 px的红外传感器、一部商用柯达1024×1024px的CCD传感器和一部EO/IR接收机单元。

无人机载毫米波战场侦察合成孔径雷达摘要：本文讨论了战场侦察用的机载毫米波合成孔径雷达的性能特点。

合成孔径雷达可在不良的环境条件(如气候、灰尘、烟雾、遮挡物)下对战场进行高分辨率实时成像，并探测活动目标。

本文所介绍的这个雷达系统最重要且最新颖的方面，就是采用毫米波(而不是传统的微波)频段和无人机平台。

前者意味着可减轻雷达的重量并缩小其体积。

后者则可深入敌前沿纵深完成侦察任务，提高系统的作战效率。

本文介绍了整个系统的体系结构，包括机载雷达、空中平台、通信设备和机动式地面站。

最后还介绍了有关动目标探测与成像的问题。

1 引言本文介绍了对战场侦察和目标捕获用的传感器进行可行性研究的情况。

若需深入敌方领土几十公里进行侦察，就要求传感器平台采用无人机(如靶机和遥控飞行器)。

今天的无人机装备的是光电和红外遥感系统。

然而，由于气候条件以及战场上出现的烟雾、灰尘和人工遮挡物等问题，限制了这些系统的性能发挥。

这些原因促使人们采用可全天候工作的雷达系统。

当然，常规雷达不能提供和光电与红外系统相同的测量精度和分辨率。

采用合成孔径雷达，就可以解决这些问题。

简言之，合成孔径雷达利用无人机的运动，可实现高分辨率成像。

雷达天线是侧视的，它沿无人机的飞行路线移动，模拟一个孔径非常大的天线，相当于一个方位上非常窄的波束，因此，可提供非常高的方位分辨率。

采用无人机时，可以深入敌方领土，在近距离(通常是10～20km)内对感兴趣的区域进行侦察成像。

在这种情况下，工作频段就值得考虑采用毫米波，而不是采用今天大多数雷达所用的微波。

采用毫米波有下述优点：一是雷达系统可以做得很小，二是对一定的实孔径天线来说，可以提高分辨率。

因为在本文的情况下，雷达的作用距离要求很近，所以，毫米波的衰减就显得并不特别重要。

本文所介绍的系统是一部35GHz(波长为8.57mm)的合成孔径雷达，装在遥控飞行器上。

频率在35GHz，而没有选在94GHz，主要考虑的是减少大气衰减的问题。

合成孔径雷达的主要发展方向和军事应用作者：陈艺天李斌兵来源：《科技视界》 2011年第21期■陈艺天李斌兵【摘要】首先简要介绍了合成孔径雷达(SAR)产生和发展的历程, 讨论了当前国内外合成孔径雷达研究的一些主要热点方向：多参数SAR、干涉SAR、超宽带SAR、激光SAR,尤其是小型化SAR进行了适当的归纳和分析，并针对合成孔径雷达的军事应用情况进行做出总结。

【关键词】合成孔径雷达；军事应用0 引言合成孔径雷达(SAR)是一种高分辨率成像雷达，可以在能见度极低的气象条件下得到类似光学照相的高分辨雷达图像。

由于其具有克服云、雾、雨、雪的限制对地面目标成像,可以全天时、全天候、高分辨率、大幅面对地观测的特点，引起了各国的高度重视。

近年来，随着合成孔径雷达关键技术的不断发展，SAR成像分辨率不断提高、信号处理能力不断增强、数据传输速率不断增加、设备体积不断减小、质量不断降低, SAR在军事上尽显优势。

1 合成孔径雷达发展的技术热点1.1 多参数(多极化、多频段、多视角)SAR系统合成孔径雷达系统发射不同波段、不同极化的电磁波且电磁波以不同入射角照射地物时，合成孔径雷达系统会接收到不同的地物微波散射信息。

不同的极化方式能使被探测的地物具有不同的电磁响应，即具有不同的后向散射特性，地物层次变化对比亦不相同。

因此，采用多极化方式可以显著改善信号和图像的详细性和可靠性。

再加上在不同频段和不同的视角下对地观测，就可以完整地定量分析地面目标的雷达散射特性。

可见，多参数合成孔径雷达系统必将会越来越受到重视。

当前，具有代表性的多参数合成孔径雷达如表1所示。

1.2 矩干涉合成孔径雷达(InSAR)干涉式合成孔径雷达(InSAR)技术是在合成孔径雷达基础上发展起来的一种新技术,代表了SAR的又一发展方向。

干涉SAR技术将SAR的测量从二维拓展到三维空间,具有测绘成果覆盖面大、精度高、有统一的基准等优点,是一种非常重要的遥感测绘技术。