GEO SAR照射的機(jī)載前視接收雙基SAR系統(tǒng)二維分辨能力分析*

張滈鏵，左偉華，劉 波

(中國空間技術(shù)研究院西安分院，西安710199)

0 引 言

星/機(jī)雙基合成孔徑雷達(dá)(Synthetic Aperture Radar,SAR)，即將發(fā)射機(jī)安裝在衛(wèi)星上，并利用機(jī)載的接收機(jī)共同構(gòu)成的合成孔徑觀測系統(tǒng)。而利用高軌衛(wèi)星SAR作為發(fā)射機(jī)，本身具有廣域覆蓋等特點(diǎn)，更是為地球同步軌道(Geostationary Earth Orbit,GEO)星/機(jī)雙基SAR系統(tǒng)提供了構(gòu)型靈活多樣、可重訪時(shí)間短、觀測持續(xù)時(shí)間久等優(yōu)點(diǎn)[1-4]。接收平臺只保留無源接收系統(tǒng)，并輔以相應(yīng)的同步系統(tǒng)即可實(shí)現(xiàn)對地成像，可大幅減小接收平臺的系統(tǒng)功耗、成本和體積，并進(jìn)一步降低組成多基SAR系統(tǒng)時(shí)多接收平臺的成本，為進(jìn)一步的三維成像、多基線干涉等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用提供了可能。

星/機(jī)雙基SAR作為新型的遙感技術(shù)不僅可以作為重點(diǎn)區(qū)域的長期監(jiān)測，同時(shí)星/機(jī)雙基的構(gòu)型可以克服單機(jī)SAR不具備前視能力的缺陷，為接收機(jī)提供飛行方向(或后向)的成像能力，因此可以作為無人航空的導(dǎo)航系統(tǒng)。梯度法[5]通過解析的方法，直觀體現(xiàn)出成像幾何，即發(fā)射和接收機(jī)的位置、速度對成像分辨率的影響。Moccia等人[6]最早基于梯度法分析了低軌星/機(jī)、中軌星/機(jī)、低軌雙基等不同雙基構(gòu)型系統(tǒng)的二維分辨率，但并沒有針對GEO SAR和機(jī)載SAR的分析。李謹(jǐn)成等[7]用梯度法分析了GEO-UAV空天雙機(jī)SAR在UAV SAR工作在正側(cè)視模式下的二維分辨率。綜上，對GEO星/機(jī)雙基前視SAR的二維分辨率分析有其必要性和現(xiàn)實(shí)應(yīng)用意義。

本文首先分析了GEO星/機(jī)雙基SAR的應(yīng)用模型，進(jìn)一步分析了單位分辨單元分別對應(yīng)的時(shí)延變化率和多普勒變化率的梯度，得到星/機(jī)雙基前視SAR的二維分辨率；……