“小眼看世界”

周國全

合成孔徑雷達(dá)是一種先進(jìn)的主動式微波遙感器，一種用于提供地面(水面）固定目標(biāo)、移動目標(biāo)位置和地形資料的新型雷達(dá)。在眾多的空天偵察平臺中應(yīng)用最多，它可安裝在有人駕駛和無人駕駛飛機上，也可安裝在航天飛行器（衛(wèi)星、飛船)上。其探測目標(biāo)的真實性、準(zhǔn)確性、可靠性和及時性是其它雷達(dá)無法比擬的，不失為空中探測的奪目“名星”。

這種雷達(dá)在設(shè)計中通過雷達(dá)與目標(biāo)的相對運動及單元雷達(dá)波合成技術(shù)，使其在普通雷達(dá)中可傲視群雄。因為就理論而言，雷達(dá)天線越大，其探測監(jiān)視范圍也越大，但從隱藏性、機動性和生存需要等因素考慮，又不能將天線做得過大，而合成孔徑雷達(dá)正是在這樣一種技術(shù)需求與客觀現(xiàn)實的矛盾中另辟蹊徑，它在方位探測上采用合成孔徑技術(shù)，即利用雷達(dá)與目標(biāo)的相對運動，把尺寸較小的真實天線孔徑——“小眼”用數(shù)據(jù)處理的方法合成一較大的等效天線孔徑，解決了雷達(dá)發(fā)展中的天線難題，世界“美景”便可一覽無余。

合成孔徑雷達(dá)的分辨率高，與可見光、紅外傳感器比較具有獨特的優(yōu)勢和無法替代的作用，被廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科研和軍事等領(lǐng)域。目前在航空測量、遙感、衛(wèi)星海洋觀測、航天偵察、圖像匹配制導(dǎo)中正發(fā)揮著突出作用。歸納起來合成孔徑雷達(dá)具有以下幾種功能。

全天候、全天時偵察 當(dāng)雷達(dá)工作于高頻波段時，能在云層、雨、霧和煙塵環(huán)境下獲得清晰的目標(biāo)圖像。由此看來，在未來高技術(shù)戰(zhàn)爭中，試圖利用惡劣氣象條件作掩護，實施部隊機動將很難達(dá)成預(yù)期目的。

穿透探測 選用合適的工作頻率，可探測到一定厚度植被中的目標(biāo)，還可探測地表以下一定深處的地道、加固掩體和地下管道等目標(biāo)，如發(fā)現(xiàn)導(dǎo)彈地下發(fā)射井、叢林中的部隊等。

識別偽裝 使用多種工作模式，即通過不同的極化方式，不同的波束入射角，不同的觀測次數(shù)和測繪走向，獲取同一目標(biāo)的幾種圖像并加以對比分析，可鑒別出目標(biāo)的真?zhèn)巍?/p>

縱深偵察 在不飛越敵方陣地的情況下可偵察到其縱深100～200公里的目標(biāo)。像目前美俄等國采用的天基合成孔徑雷達(dá)，如同其它外層空間的航天飛行器一樣，有超越國界的自由，肆意窺視“他人家園”卻無侵犯領(lǐng)空之嫌。

動目標(biāo)顯示 合成孔徑雷達(dá)不僅能對地面(海面)固定目標(biāo)進(jìn)行探測，而且能夠監(jiān)視和跟蹤地面移動目標(biāo)及低空飛行的目標(biāo)，諸如巡航導(dǎo)彈之類飛行物也將盡收“眼底”。

雷達(dá)成像 用該雷達(dá)獲取的目標(biāo)圖像與空間照相的效果相近，其圖像分辨率可達(dá)0.7米甚至幾個厘米。如在導(dǎo)彈圖像匹配制導(dǎo)中，采用合成孔徑雷達(dá)攝圖，能使導(dǎo)彈順利地?fù)糁心繕?biāo)。

信息時效處理 能將高分辨率的數(shù)據(jù)流在飛機或空間飛行器上進(jìn)行實時處理，也可通過高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)發(fā)送到地面站進(jìn)行處理，實戰(zhàn)中能及時獲取對方情況從而為己方采取對策贏得寶貴時間。

自上世紀(jì)50年代初期出現(xiàn)天線合成孔徑概念以來，合成孔徑雷達(dá)已有近50年的發(fā)展歷史，其中以美國、俄羅斯的軍用合成孔徑雷達(dá)水平較高。美國在“長曲棍球”l號衛(wèi)星上使用合成孔徑雷達(dá)，在675至700公里的軌道上，其地面分辨力已達(dá)到l米。隨著電子技術(shù)、計算機技術(shù)和航天技術(shù)的發(fā)展和合成孔徑雷達(dá)技術(shù)的逐步成熟，美國擬以安有合成孔徑雷達(dá)的“長曲棍球”雷達(dá)成像衛(wèi)星為基礎(chǔ)組成星座。這種偵察體制一旦建成，將會極大地提高其對地面和空中目標(biāo)的偵察預(yù)警能力。

我國從20世紀(jì)70年代中期開始，對機載、星載合成孔徑雷達(dá)進(jìn)行研究，這也是我國的重大科研工程項目，先后取得了很多成果。其中我國第一顆合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星已躋身于國際先進(jìn)行列，目前已進(jìn)入實際應(yīng)用階段，并在國土測繪、資源普查、城市規(guī)劃、重點工程選址、搶險救災(zāi)等領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用，它標(biāo)志著我國的綜合國力和科技水平業(yè)已達(dá)到了的一個嶄新的高度。

未來的合成孔徑雷達(dá)將向著作用距離更遠(yuǎn)、偵察范圍更廣、抗干擾性能更強、造價便宜、多種極化方式、多種平臺、多波段和小型化的方向發(fā)展。可以預(yù)見，新世紀(jì)的合成孔徑雷達(dá)將成為“空地一體化”、全天候、立體偵察監(jiān)視系統(tǒng)的主力軍?！?/p>