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合成孔径雷达

（Synthetic-ApertureRadar）;§10.1.1加拿大的雷达卫星和星载合成孔径雷达（Canada’sRADARSATOnboardSAR）;图10-1显示了加拿大的雷达卫星RADARSAT携带的合成孔径雷达（SAR）对地面扫描的几种方式。RADARSAT携带有C波段5.3GHz水平极化的合成孔径雷达SAR。

标准工作方式（StandardMode）,宽视场工作方式（WideMode）,精细分辨率工作方式（FineResolutionMode）,狭窄扫描工作方式（SCANSARNarrowMode）,宽扫描工作方式（SCANSARWideMode）,扩展的高入射角工作方式（ExtendedHighMode）,扩展的低入射角工作方式（ExtendedLowMode）;图10-2显示了在500km刈幅的宽扫描工作方式（SCANSARWideMode）下，RADARSAT星上合成孔径雷达（SAR）在一天内的地面扫描覆盖。;图10-3显示了RADARSAT星上合成孔径雷达（SAR）1998年9月29日监测到的溢油在海表面分布图像。;图10-4显示了的描述合成孔径雷达SAR（SyntheticApertureRadar）观测陆地和海洋的几何。;与合成孔径雷达观测陆地和海洋的几何学有关的变量;;§10.2合成孔径雷达的原理（PrincipleofSynthetic-ApertureRadar）;§10.2.1多普勒效应

（DopplerEffect）;我们假设某一声源发出的声波频率为f，波长为λ，它们与声波传播速度v的关系为

（10-3）

图10-5给出了阐述多普勒效应的示意图。;图10-5给出了阐述多普勒效应的示意图。如图所示，假设波源以速度vS由S向B做匀速直线运动，在前方一个波长位置B点有一个固定的波接收装置。首先，波源在位置S发出频率为f和波长为λ的一个波；经过T=1/f的时间以后，波源前进到位置S′。这里T是波的周期，并且

（10-4）

当波前以速度v达到B点的时候，波源以速度vS达到了位置S′。此时，B点接收到的声波波长λ′为

（10-5）

因此，在B点接收到的波动频率f′是

（10-6）

由于f′f，故在B点接收到的波动频率比波源发出的频率要高。当波源以速度vS由S点背向B做匀速直线运动时，用同样的方法可以导??

（10-7）

这时在B点接收的波动波长λ〞变长，对应频率f〞有所降低。;第二种运动是波源不动，而位于B点的接收装置以速度vS向着波源做匀速直线运动。这相当于波动的传播速度增加，变为v+vS。这样，虽然波源发出的频率保持不变，但是接收装置接收到的波动频率变为

（10-8）

因此，接收装置接收到的频率比波源发出的频率要高。当B点的接收装置以速度vS背向波源运动时，同样可知接收到的波动频率f〞为

（10-9）

即接收的频率f〞低于波源发出的频率f。

由此可见，只要波源与接收装置之间存在着相对运动，接收到的频率就不同于发射的频率。两者之间的距离缩短时，接收频率高于发射频率，反之，接收频率低于发射频率。这就是多普勒效应（Dopplereffect）。在声波领域发现了多普勒效应以后，经过几十年的研究，1938年科学家证明了在电磁波领域内同样存在多普勒效应。目前，利用多普勒效应研制出的导航、测距、跟踪、和气象观测等雷达系统已得到了广泛的应用。;图10-4可用于解释雷达的多普勒效应。如图所示，安装在卫星上的合成孔径雷达以一条很窄的波束向