SAR方程优化：深入解析SAR方程的数学模型

图2.4　星载SAR 的工作示意图

SAR 的工作原理与常规的脉冲雷达相似，只是在距离分辨力和方位分辨力上采取了一些措施，使距离分辨力和角度分辨力提高到米的量级或小于1 m，如图2.4 所示。

在距离上提高分辨力的方法，是采用脉冲压缩的原理，发射宽的脉冲，使雷达探测距离增大，将接收回波经过压缩处理后，变成窄脉冲。雷达的距离分辨力为

经过脉冲压缩后，雷达的得益系数为

在方位上提高分辨力的办法，是把一个波束内的信号进行压缩处理，等效成一个很窄波束的天线的效果，因而提高了方位面的分辨力，如图2.5 所示。

载体直线运动，雷达天线装在载体的侧面，雷达天线不转动，载体运动时，雷达天线随着移动。若雷达天线的方位波束宽度为θ0.5，则

载体通过距离RT的时间为

方位压缩的得益系数为

图2.5　SAR 提高方位分辨力方法示意图

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按雷达方程，雷达的信号回波功率Pr可写成

假设雷达的系统线性放大，相关接收得益系数为ηrηb，在雷达输出端的信号功率为

式中　Pt——雷达发射机输出功率；

　　　Gt——雷达天线增益；

　　　λ——雷达工作波长；

　　　Ld——雷达发射馈线损耗及大气损耗；

　　　τ——雷达发射脉冲宽度；

　　　Δτ——雷达经接收压缩后脉冲宽度或雷达接收机带宽倒数；

　　　fr——雷达脉冲重复频率；

　　　ｖθ0.5——雷达天线波束宽度；

　　　β——雷达波束仰角；

　　　R——雷达与目标之间（波束中心点）距离；

　　　h——雷达运载平台高度；

　　　v——雷达运载平台速度。