合成孔径雷达技术发展研究

陈振华

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摘 要：合成孔径雷达作为一种全天候、高分辨率的成像仪器，在军事侦查中有着重要的应用价值。针对敌方合成孔径雷达装备进行图像侦查，以达到对敏感目标及重点区域的高效防护是当前电子战研究的热点问题。其中，合成孔径雷达是目前应用最为普遍的一种体制。在航空、航天等领域均有应用，且具有超越常规体制下的分辨能力。为此对合成孔径雷达的基本理论进行深入研究，对各种类型的合成孔径雷达技术进行研究，探讨。合成孔径雷达的主要技术特征及发展趋势，推进合成孔径雷达技术的发展。

关键词： 合成孔径雷达；技术发展，研究

 合成孔径雷达从问世之日起就和军方有着紧密的联系。随着这一新技术的发展， 合成孔径雷达在军用领域得到了越来越多的重视。合成孔径雷达可以应用在飞机编队，坦克群，机场，各类交通工具，桥梁，铁路，高速公路，军事侦察和地面测绘。合成孔径雷达技术中，由于合成孔径雷达技术特点突出，与周边环境存在较强反差，因此多采用合成孔径雷达进行探测与识别。而合成孔径雷达是现代战争中不可或缺的一环，也是未来信息化战场上不可或缺的一环。与此同时，合成孔径雷达技术也在迅速发展，它不但可以对陆地上的固定目标进行高分辨的成像，还可以对运动中的运动目标进行立体成像。

1合成孔径雷达的工作原理

合成孔径雷达是一种以抗干扰、高成像性能为特点的新体制体制，被广泛应用于军用领域。相对于常规的合成孔径雷达,合成孔径雷达有着高分辨、长寿命、能进行隐身的能力。合成孔径雷达依赖于载体的移动来完成测距与2 D成像，其角向分辨随波束宽增大而减小。与光学镜头相似，雷达也要求有较大的天线及口径，以保证在较低频率时，成像更为锐利。而在实践中，合成孔径雷达能够按照长线阵的运动路径进行运动。合成孔径雷达在运动时，会发出特定的电磁波，并以特定的方式构成信号。在此基础上，对各方位回波进行相关分析，得到高分辨的雷达影像。合成孔径雷达的成像质量与脉宽成比例。合成孔径雷达图像在战略侦察、情报搜集、战场监视等领域有着重要的应用价值。在将来的作战中，主要目的在于隐蔽和阻碍敌军的行动。按照其作用机理，可以分为掩盖式和欺骗性式。合成孔径雷达由于其工作频段和发射能量较小，在对其进行干扰时，可以得到较好的效果。随着 合成孔径雷达技术的快速发展，从对图像对象的研究逐渐向运动目标转变。近年来，随着对目标探测与追踪的深入，尤其是针对合成孔径雷达的高精度的目标识别与地图构建，研制高精度的合成孔径雷达干涉系统，使其在同等条件下具有超越常规体制的探测能力，实现对目标的探测与定位。

2合成孔径雷达的干扰特性研究

2.1合成孔径雷达的主动干扰

（1）阻断型干涉。基于频谱感知和宽带的阻塞性，阻断型干扰可以在满足更少需求的情况下持续地发射干扰。与此同时，该方法使图像中的干扰噪音平均地分布在图像的各个区域，产生类似于镜子的效应。(2) 无规则的冲击干涉。随机脉冲的某些参量（幅度，宽度，间距等）具有一定的随机性。而在同一时刻，由于随机脉冲的影响，其噪音覆盖了全像域。光点尺寸与混迭干扰时基本一致，只是随着光束间距的增加而增加。但是，受扰动点的强度比假频和遮挡干扰要大得多。这就是降低了样本噪音和多次观察次数的方法。在常规体制下，随机冲击对正常体制下的目标具有很大的影响，而对合成孔径雷达系统则只有噪声。(3)转送干涉。在对雷达信号进行干扰的情况下，对所收到的信号进行了放大处理，再经过频偏与延迟调制后再发射，使各波段的雷达出现了假目标。合成孔径雷达发射的信号为 LFM，其多普勒与频域存在着强烈的耦合，使得回波前、后的回波中存在着明显的抖动，从而加剧了雷达的成像质量，有利于达到干扰目的。

3合成孔径雷达被动式干扰

被动式干扰虽然不影响合成孔径雷达的工作性能，但是无法精确地对地目标进行成像，显示设备、材料及自然状态，增强、削弱、模拟或扭曲目标回波，进而影响作战效能。被动式干扰因其在空中随机排列的多个金属反射面所形成的次级辐射对 合成孔径雷达造成一定的影响，使其成像精度降低。在雷达波束照射到目标时，前提是在被防护的对象上有一条槽云，并且使其截面变小。

4合成孔径雷达技术面临的问题

合成孔径雷达技术的缺陷

从地基高分辨成像需求来看 合成孔径雷达在军事领域具有实时监控侦查与作战态势、削弱、干扰或欺骗目标等作用，但尚需深入研究。已有的干涉方法大多假定条件较为理想和简单。但是，为了改善其干扰效果，需要开展新型合成孔径雷达的抗干扰性能研究。利用偏振处理方法，合成孔径雷达能获取更多的地物特征，为实现伪目标的有效辨识提供了新的途径。但是，目前针对合成孔径雷达信号的极化散射特征，开展针对合成孔径雷达的欺骗式干扰方法的研究尚未开展。

5新型的合成孔径雷达技术系统

5.1用途发生变化。合成孔径雷达与常规的雷达有很大的区别。常规的 合成孔径雷达主要是对点目标进行探测与追踪，而合成孔径雷达则是通过一维或者两维的成像来获取目标的散射场。合成孔径雷达的主要任务是保护、摧毁重要目标，干扰目标的形成。在虚假与分散注意力的中间，存在着一种虚假的目的，用以区别现实与虚幻。针对各种干扰目标，在对其进行分析时，要根据其特点进行分析，对其进行评价。

5.2改善了系统的扰动效果。

在合成孔径雷达的技术中，采用匹配或局部匹配的方法可以达到较好的抑制效果。其主要实施方式有：参数制导、小范围转换等。其主要思想是：依据侦查目标的特征参量，对其进行时域、频域和多普勒特征的再现，并对其进行高速的存贮与调制。然后对其进行数/模转换，频率转换等，构成一种干扰信号。

6合成孔径雷达的技术发展动向

合成孔径雷达的技术手段已有一些进展。

6.1趋向于同调干涉。该方法具有探测条件少、自适应能力好等优点，但需要较高的信号传输能量。此外，该方法还能将相关的干扰信息提取出来，从而极大地降低了系统的工作负荷。

6.2提高系统的精度，提高系统的实时性。

合成孔径雷达具有较大的成像分辨率、较大的视场和较大的目标区域，具有较好的隐身性能。鉴于该方法的运算复杂度，对其进行更多的改进以满足今后的发展需求。

6.3趋向于特性欺诈。

为了巧妙地利用被遮蔽的对象，间接地展示出被遮蔽的对象，从对抗技术的观点出发，提出了一种基于欺骗式技术的方案。

6.4朝着多个技术协作的发展。

利用多信道探测方法，合成孔径雷达获得了更大的空间维度，提高了对目标的抗干扰性能。基于该理论，采用多种方式协同工作，既能增大防护范围，又能克服单一干扰的不足，提高了系统的灵活性。

结束语

随着合成孔径雷达技术水平的提高，合成孔径雷达在未来高技术作战中的地位越来越突出。面对巨大的市场需求，开展新一代合成孔径雷达干扰技术研究，对于提升我国国防实力具有重要意义。通过对合成孔径雷达速度、测距等参量的测量，达到较高的探测精度，消除相互干涉。

参考文献

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[2]王俊杰,冯德军,胡卫东.基于时变材料的合成孔径雷达图像二维调制方法[J].系统工程与电子技术,2022,44(02):455-462.