超级军网SAR的成像原理，死活想不通，谁能给我直观的科普一下？
来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/18 10:30:38
SAR的合成大天线能够提高分辨力，能够给物体成像，死活想不明白，困扰了很多年，有什么简单的类比办法吗？
SAR的合成大天线能够提高分辨力，能够给物体成像，死活想不明白，困扰了很多年，有什么简单的类比办法吗？
SAR的合成大天线能够提高分辨力，能够给物体成像，死活想不明白，困扰了很多年，有什么简单的类比办法吗？
在两个不同地点对同一个方向发射两个脉冲，脉冲击中同一个目标然后反射回来
地图上，如果波束宽度是180°，就围绕两个发射点个画一个半圆，半圆方向是发射方向，半圆半径就是脉冲反射时间一半的传播距离
两个半圆重叠的那个点，就是目标
这样就用两个低角分辨（180°）的天线，合成了一个角分辨率非常高的天线，合成的孔径就是两个发射地点之间的距离
当然具体应用起来还有很多其他东西要考虑，比如相位什么的，不过基本原理就是这样
在两个不同地点对同一个方向发射两个脉冲，脉冲击中同一个目标然后反射回来
地图上，如果波束宽度是180°，就围绕两个发射点个画一个半圆，半圆方向是发射方向，半圆半径就是脉冲反射时间一半的传播距离
两个半圆重叠的那个点，就是目标
这样就用两个低角分辨（180°）的天线，合成了一个角分辨率非常高的天线，合成的孔径就是两个发射地点之间的距离
当然具体应用起来还有很多其他东西要考虑，比如相位什么的，不过基本原理就是这样
不管镜头、望远镜、雷达天线，都是依赖电磁波来成像或探测目标的，
由于电磁波的波动性，角分辨率正比与口径，反比与波长。
在波长一定时口径越大角分辨率越好。
在没办法增加单个天线/镜头口径时，可以用两个或多个相隔一定距离天线/镜头来虚拟一个大的虚拟口径，
这同样能增加角分辨率。
然后，上边所说的两个或多个天线，也不一定就要用真正的两个天线，
而是可以让一个天线在两个或多个位置测量几次，再把测量结果累积合成，同样达到大的虚拟口径提高角分辨率。
即通过移动天线位置来合成孔径。
类似的，天线不动，让目标移动来虚拟口径的，则是逆合成孔径。
由于电磁波的波动性，角分辨率正比与口径，反比与波长。
在波长一定时口径越大角分辨率越好。
在没办法增加单个天线/镜头口径时，可以用两个或多个相隔一定距离天线/镜头来虚拟一个大的虚拟口径，
这同样能增加角分辨率。
然后，上边所说的两个或多个天线，也不一定就要用真正的两个天线，
而是可以让一个天线在两个或多个位置测量几次，再把测量结果累积合成，同样达到大的虚拟口径提高角分辨率。
即通过移动天线位置来合成孔径。
类似的，天线不动，让目标移动来虚拟口径的，则是逆合成孔径。
书本上都有的东西需要想什么？
简单的比方：
雷达在你左眼的位置获得了一幅图像
然后移动到右眼位置获得了一幅图像
把两幅图像合在一起处理就是合成图像了
雷达在你左眼的位置获得了一幅图像
然后移动到右眼位置获得了一幅图像
把两幅图像合在一起处理就是合成图像了
书本上的东西，还是不懂！！
SAR的关键技术是什么？或者是区别于其他雷达的关键技术是什么？
SAR的关键技术是什么？或者是区别于其他雷达的关键技术是什么？
paini 发表于 2015-6-22 17:40
简单的比方：
雷达在你左眼的位置获得了一幅图像
然后移动到右眼位置获得了一幅图像
这个，也只是感觉是那么个道理，可还是糊涂，没有直观感觉
简单的比方：
雷达在你左眼的位置获得了一幅图像
然后移动到右眼位置获得了一幅图像
这个，也只是感觉是那么个道理，可还是糊涂，没有直观感觉
iewgnem 发表于 2015-6-22 15:27
在两个不同地点对同一个方向发射两个脉冲，脉冲击中同一个目标然后反射回来
地图上，如果波束宽度是180° ...
能不能再直观点？不要那么技术专业
在两个不同地点对同一个方向发射两个脉冲，脉冲击中同一个目标然后反射回来
地图上，如果波束宽度是180° ...
能不能再直观点？不要那么技术专业
原理同复眼。这也是书本上的。
说我的理解吧。用一个照相机在一个位置拍一个建筑，效果不好。同样用一个相机沿某个路径拍上很多张照片，然后用电脑软件合成一副照片。
说我的理解吧。用一个照相机在一个位置拍一个建筑，效果不好。同样用一个相机沿某个路径拍上很多张照片，然后用电脑软件合成一副照片。
最后的匈奴 发表于 2015-6-22 18:37
能不能再直观点？不要那么技术专业
一条线，只能得到距离
两条线交叉，就能得到位置
能不能再直观点？不要那么技术专业
一条线，只能得到距离
两条线交叉，就能得到位置
既然都困擾了那麼多年,就花幾個月仔細讀本教科書吧...
最后的匈奴 发表于 2015-6-22 18:35
书本上的东西，还是不懂！！
SAR的关键技术是什么？或者是区别于其他雷达的关键技术是什么？
雷达运动轨迹的精确获得、运动补偿、硬件实时FFT……雷达本身就是小口径普通雷达，无任何特殊
书本上的东西，还是不懂！！
SAR的关键技术是什么？或者是区别于其他雷达的关键技术是什么？
雷达运动轨迹的精确获得、运动补偿、硬件实时FFT……雷达本身就是小口径普通雷达，无任何特殊
最后的匈奴 发表于 2015-6-22 18:35
书本上的东西，还是不懂！！
SAR的关键技术是什么？或者是区别于其他雷达的关键技术是什么？
数字信号原理
书本上的东西，还是不懂！！
SAR的关键技术是什么？或者是区别于其他雷达的关键技术是什么？
数字信号原理
还是没有明白，期待科普高人
还是没有明白，期待科普高人
你不说你那儿不明白
你不说你那儿不明白
科普～学习了～
我都醉了，LZ到头来还是不会，网友的科普倒是教明白不少人
合成孔径就相当于一个小镜头的相机对同一目标多拍几次，合成一个大镜头相机的效果。
合成，的关键技术是什么？
不是飞豹都上了么，为何其它的......？总不至于又是外人代做走后就悲剧了？
最后的匈奴 发表于 2015-6-22 20:58
还是没有明白，期待科普高人
楼主是个老实人！
还是没有明白，期待科普高人
楼主是个老实人！
iewgnem 发表于 2015-6-22 15:27
在两个不同地点对同一个方向发射两个脉冲，脉冲击中同一个目标然后反射回来
地图上，如果波束宽度是180° ...
我来试着替楼主问个问题......
譬如探测一架飞机，你如何通过“合成一个角分辨率非常高的天线”来成像，而不仅仅是得到整架飞机的回波信号呢？
在两个不同地点对同一个方向发射两个脉冲，脉冲击中同一个目标然后反射回来
地图上，如果波束宽度是180° ...
我来试着替楼主问个问题......
譬如探测一架飞机，你如何通过“合成一个角分辨率非常高的天线”来成像，而不仅仅是得到整架飞机的回波信号呢？
paini 发表于 2015-6-22 17:40
简单的比方：
雷达在你左眼的位置获得了一幅图像
然后移动到右眼位置获得了一幅图像
我来试着替楼主问个问题......
左眼的位置获得了一幅图像就是一个信号轮廓，移动到右眼位置获得了一幅图像又是一个信号轮廓，两幅图像合在一起怎么处理它就能清晰了呢？
简单的比方：
雷达在你左眼的位置获得了一幅图像
然后移动到右眼位置获得了一幅图像
我来试着替楼主问个问题......
左眼的位置获得了一幅图像就是一个信号轮廓，移动到右眼位置获得了一幅图像又是一个信号轮廓，两幅图像合在一起怎么处理它就能清晰了呢？
unnamed089 发表于 2015-6-22 18:40
原理同复眼。这也是书本上的。
说我的理解吧。用一个照相机在一个位置拍一个建筑，效果不好。同样用一个相 ...
我来试着替楼主问个问题......
一个照相机在一个位置拍一个建筑，效果是一团糊。同样用一个相机沿某个路径拍上很多张一团糊照片，然后用电脑软件怎么就合成一副清晰的建筑照片呢？
原理同复眼。这也是书本上的。
说我的理解吧。用一个照相机在一个位置拍一个建筑，效果不好。同样用一个相 ...
我来试着替楼主问个问题......
一个照相机在一个位置拍一个建筑，效果是一团糊。同样用一个相机沿某个路径拍上很多张一团糊照片，然后用电脑软件怎么就合成一副清晰的建筑照片呢？
iewgnem 发表于 2015-6-22 18:56
一条线，只能得到距离
两条线交叉，就能得到位置
我来试着替楼主问个问题......
得到的是整个物体的位置，还是物体上所有的点位置呢？
一条线，只能得到距离
两条线交叉，就能得到位置
我来试着替楼主问个问题......
得到的是整个物体的位置，还是物体上所有的点位置呢？
cwchang2100 发表于 2015-6-22 19:02
既然都困擾了那麼多年,就花幾個月仔細讀本教科書吧...
我来试着替楼主问个问题......
具体讀哪本教科書？
既然都困擾了那麼多年,就花幾個月仔細讀本教科書吧...
我来试着替楼主问个问题......
具体讀哪本教科書？
wywydjzt 发表于 2015-6-23 14:54
我来试着替楼主问个问题......
譬如探测一架飞机，你如何通过“合成一个角分辨率非常高的天线”来成像， ...
所以说应用起来还要考虑其他东西，比如还要对相位进行处理
也可以这么想，一个大孔径相控阵，可以通过对不同天线单元信号的相移来让狭窄的波束指向不同方向
如果这个相控阵的每个单元，不是同时发射而是分别发射的，比如飞机每飞一段时间就发收一个脉冲
最后把这些信号通过数据处理时移对应上，就相当于合成了一个大孔径相控阵
最后一个巨大孔径的相控阵怎么成像，合成孔径的虚拟相控阵就是怎么成像的
我来试着替楼主问个问题......
譬如探测一架飞机，你如何通过“合成一个角分辨率非常高的天线”来成像， ...
所以说应用起来还要考虑其他东西，比如还要对相位进行处理
也可以这么想，一个大孔径相控阵，可以通过对不同天线单元信号的相移来让狭窄的波束指向不同方向
如果这个相控阵的每个单元，不是同时发射而是分别发射的，比如飞机每飞一段时间就发收一个脉冲
最后把这些信号通过数据处理时移对应上，就相当于合成了一个大孔径相控阵
最后一个巨大孔径的相控阵怎么成像，合成孔径的虚拟相控阵就是怎么成像的
无小咸 发表于 2015-6-22 20:26
雷达运动轨迹的精确获得、运动补偿、硬件实时FFT……雷达本身就是小口径普通雷达，无任何特殊
我来试着替楼主问个问题......
怎么个雷达运动轨迹的精确获得、运动补偿、硬件实时FFT......？
雷达运动轨迹的精确获得、运动补偿、硬件实时FFT……雷达本身就是小口径普通雷达，无任何特殊
我来试着替楼主问个问题......
怎么个雷达运动轨迹的精确获得、运动补偿、硬件实时FFT......？
jkli 发表于 2015-6-22 20:26
数字信号原理
我来试着替楼主问个问题......
啥数字信号原理？
数字信号原理
我来试着替楼主问个问题......
啥数字信号原理？
xmyyc 发表于 2015-6-22 20:59
你不说你那儿不明白
整个看的就一团雾水......
你不说你那儿不明白
整个看的就一团雾水......
wywydjzt 发表于 2015-6-23 15:02
我来试着替楼主问个问题......
得到的是整个物体的位置，还是物体上所有的点位置呢？
那就要看波长和合成的孔径有多大了
参考上面说的，合成后就相当于一个巨大孔径的相控阵，相控阵是得到物体位置还是细节，就要看角分辨率和波长了
我来试着替楼主问个问题......
得到的是整个物体的位置，还是物体上所有的点位置呢？
那就要看波长和合成的孔径有多大了
参考上面说的，合成后就相当于一个巨大孔径的相控阵，相控阵是得到物体位置还是细节，就要看角分辨率和波长了
这个我也想不通，还有逆合成孔径原理，那就更糊涂了
2222227 发表于 2015-6-22 23:47
我都醉了，LZ到头来还是不会，网友的科普倒是教明白不少人
我来试着替楼主问个问题......
怎么就醉明白了？
我都醉了，LZ到头来还是不会，网友的科普倒是教明白不少人
我来试着替楼主问个问题......
怎么就醉明白了？
iewgnem 发表于 2015-6-23 15:05
所以说应用起来还要考虑其他东西，比如还要对相位进行处理
也可以这么想，一个大孔径相控阵，可以通 ...
也就是费时的窄波束扫描，关键在波形了。这专业术语整的......
所以说应用起来还要考虑其他东西，比如还要对相位进行处理
也可以这么想，一个大孔径相控阵，可以通 ...
也就是费时的窄波束扫描，关键在波形了。这专业术语整的......
iewgnem 发表于 2015-6-23 15:08
那就要看波长和合成的孔径有多大了
参考上面说的，合成后就相当于一个巨大孔径的相控阵，相控阵是得到物 ...
“就要看角分辨率和波长了”----那还合成个啥？
那就要看波长和合成的孔径有多大了
参考上面说的，合成后就相当于一个巨大孔径的相控阵，相控阵是得到物 ...
“就要看角分辨率和波长了”----那还合成个啥？
wywydjzt 发表于 2015-6-23 15:03
我来试着替楼主问个问题......
具体讀哪本教科書？
Skolnik的Radar Handbook,有中文翻譯版.
我来试着替楼主问个问题......
具体讀哪本教科書？
Skolnik的Radar Handbook,有中文翻譯版.
我来试着替楼主问个问题......
譬如探测一架飞机，你如何通过“合成一个角分辨率非常高的天线”来成像， ...
你把X波段波长取个中间值，除以绿光波长。
看看是多少倍。然后乘以5厘米（这是一般手持望远镜的口径）。
譬如探测一架飞机，你如何通过“合成一个角分辨率非常高的天线”来成像， ...
你把X波段波长取个中间值，除以绿光波长。
看看是多少倍。然后乘以5厘米（这是一般手持望远镜的口径）。
低截获概率 发表于 2015-6-23 15:45
你把X波段波长取个中间值，除以绿光波长。
看看是多少倍。然后乘以5厘米（这是一般手持望远镜的口径）。
解释下与合成成像的关系......
你把X波段波长取个中间值，除以绿光波长。
看看是多少倍。然后乘以5厘米（这是一般手持望远镜的口径）。
解释下与合成成像的关系......
雷达是一个发生器把电波打出去，碰到东西回波，用天线收到部分回波的东西是吧。核心是接收到的回波的总量，想提高接收总量最简单无非就是1）增加发射信号，2）增加接收天线面积（孔径）。
A天线就是一般的天线。孔径这么大，能接收的就这点信号。
B天线是数据算法合成出的大天线，这个大天线接收到的信号总量就相当于跟A天线孔径一样的东西在B”的位置看到相同一个东西的。
凑近了总看得更清楚吧？ 哈
A天线就是一般的天线。孔径这么大，能接收的就这点信号。
B天线是数据算法合成出的大天线，这个大天线接收到的信号总量就相当于跟A天线孔径一样的东西在B”的位置看到相同一个东西的。
凑近了总看得更清楚吧？ 哈
wywydjzt 发表于 2015-6-23 15:25
也就是费时的窄波束扫描，关键在波形了。这专业术语整的......
其实用相控阵的比喻不是很好，因为虽然反射回来的脉冲合成可以用相控阵来想，但发射时并不是波束扫描，或者说只是抽象的数据处理中的扫描
还是参考二楼吧
也就是，空间分成网格，每个网格和发射机之间的距离都已知，不知道的是网格内有没有东西反射
每次收发，如果一个距离上有东西反射，所有和发射机这个距离的网格都加亮一点
从不同地点多次收发后，有反射物体的网格，在每次收发过程中都会被加亮，最后就成了最亮之一
对成像分辨率来说，时间分辨率就很重要，因为这决定网格大小
对相位进行处理，就可能得到很高的时间分辨率
如果波长太长，比波长短的东西也很难分辨出细节
wywydjzt 发表于 2015-6-23 15:25
也就是费时的窄波束扫描，关键在波形了。这专业术语整的......
其实用相控阵的比喻不是很好，因为虽然反射回来的脉冲合成可以用相控阵来想，但发射时并不是波束扫描，或者说只是抽象的数据处理中的扫描
还是参考二楼吧
也就是，空间分成网格，每个网格和发射机之间的距离都已知，不知道的是网格内有没有东西反射
每次收发，如果一个距离上有东西反射，所有和发射机这个距离的网格都加亮一点
从不同地点多次收发后，有反射物体的网格，在每次收发过程中都会被加亮，最后就成了最亮之一
对成像分辨率来说，时间分辨率就很重要，因为这决定网格大小
对相位进行处理，就可能得到很高的时间分辨率
如果波长太长，比波长短的东西也很难分辨出细节