逆合成孔徑雷達

逆合成孔徑雷達(Inverse-Synthetic-Aperture-Radar)簡稱ISAR。逆合成孔徑雷達( ISAR) 是合成孔徑雷達發展過程中的一個重要分支。逆合成孔徑雷達能夠對遠距離目標進行高分辨率成像，因而它對於遠距離目標具有極大潛力。然而，逆合成孔徑雷達的實現有着特有的困難，其中之一，是運動補償的精度很高。要實現ISAR 的成像，必須進行運動補償。在這些精度要求難於實現或實現要付出較大代價的時候，若有某些方法能降低這些要求，使雷達在較低精度條件下成像，將具有重要的實際意義。

首先：“合成孔徑雷達[Synthetic-Aperture-Radar]”和“逆合成孔徑雷達[Inverse-Synthetic-Aperture-Radar]”，就是相對運動問題，關鍵在於後期數據處理，與雷達天線本身無關。

第二、“合成[Synthetic]”就是對“雷達波反射情況”進行數據化，然後進行後期計算，原義是“人工合成”。

第三、“孔徑”就是“雷達波反射情況”，也就是靜態情況下，一次反射回來的雷達電磁波，實際上就把“雷達信號接收天線”比喻稱為“洞、窗口、孔徑[Aperture]”

第四、“合成孔徑”，就是一次接收一個信號，每一次都類似“一個人從圓形洞口看到一個畫面”，或者“照相機從一個圓形鏡頭拍到一個畫面”，把這些不同“圓形畫面”稱為“孔徑”然後合成計算成一個大的“畫面”，這就是“合成孔徑”。

第五，之所以出現一次一個畫面，然後多次成像，就因為“運動”，也是“觀察者”和“被觀察者”之間的“相對運動”。

第六、觀察者，運動；被觀察者，相對靜止。就稱“觀察者[雷達]”為“合成孔徑雷達”。

第七、觀察者，相對靜止；被觀察者，運動。就稱“觀察者[雷達]”為“逆合成孔徑雷達”。

第八、所謂“運動”“靜止”是一次成像的單一狀態下，雷達與被觀察者之間的相對運動。

第九、逆合成孔徑雷達，頂多是原地轉動，對於某一個被觀測者，在特定觀測位置，“逆合成孔徑雷達”還是“相對靜止”。

第十、合成孔徑的原理，就是利用“電磁波”反射速度相同，反射時間受到距離的影響，就是被觀察物體的體積形狀的影響變化，這樣可以分辨物體“三維”形狀。

第十一、被觀察的物體，它們的形狀必須大到足以“讓人察覺到不同位置反射波的時間有區別”，才可以根據反射波耗費的時間，推算物體的各點距離角度，知道物體的形狀大小。但是，電磁波的速度是“光速”，一般情況下，物體反射波可以用來比較的“差值”很小，不足以比較出物體的形狀大小。

第十二、如果觀察者、被觀察者都是相對靜止，距離不變，根本就無法準確測量“小”物體的大小尺寸形狀，只能測量物體本身的距離。

第十三、如果觀察者、被觀察者之間，有一方運動、一方靜止，那麼可以測量到的“反射波時間數據”每次都不一樣，而且還有“不同角度的數據”，可以重複多次，這樣兩、兩之間數據不相同，大量數據混合計算，交叉排除“誤差”，“合成孔徑雷達”就可以得到極為“精確”的物體影像資料。由於波長不同的電磁波，可以穿入物體，甚至連物體本身的化學、物質成分都可以顯示。

第十四、逆合成孔徑雷達，與上述一樣，重複一次，就是“逆合成孔徑雷達”本身原地不動，針對相對運動物體進行觀測。

第十五、合成孔徑雷達，用於衞星、航空、大洋觀測地形、地貌、地質。

第十六、逆合成孔徑雷達，用於氣象、軍事觀測運動物體，如大氣運動、雲層、飛機、導彈等等。

補一點：

在實際運用中，合成孔徑雷達和逆合成孔徑雷達，可以通過其他種類的雷達，進行校驗，從而達到自身可以與被觀察物體作“相對運動”或“相向運動”，但是必須有速度差，換個説法就是“距離必須有變化”。

分析回波信號的距離延時和多普勒分辨率，可得到目標各處的散射強度,就是目標的像。在任意垂直於雷達視線方向的平面上的點，到雷達的距離都是相等的，稱為等距離面。在任一平行於轉軸和雷達視線方向的平面上的點，其多普勒速度都是相等的，稱這些平面為多普勒面，通過對目標進行距離分辨和多普勒分辨，就可得到目標散射強度隨位置分佈，從而得到目標的像。正是基於這種理解，把利用距離分析和多普勒分析進行成像的方法稱為距離—多普勒成像。