星載合成孔徑雷達(dá)（SAR）能夠全天時(shí)、全天候地獲取地面目標(biāo)的高分辨率圖像，在軍事上具有極其重要的應(yīng)用價(jià)值。從合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星的發(fā)展過程可以看出，合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星從開始的單頻段、單極化、固定入射角、單工作模式，逐漸向多頻段、多極化、多入射角和多工作模式方向發(fā)展，天線也經(jīng)歷了固定波束視角、機(jī)械掃描、一維電掃描及二維相控陣的發(fā)展過程。隨著合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星的發(fā)展，分辨率等技術(shù)指標(biāo)逐漸提高，衛(wèi)星功能逐漸增強(qiáng)，衛(wèi)星的質(zhì)量也逐漸增加，使衛(wèi)星的研制和發(fā)射成本也隨之增加，為此，衛(wèi)星的小型化就成為需要解決的問題。隨著技術(shù)的進(jìn)步，元器件的小型化，成像技術(shù)的發(fā)展，使衛(wèi)星在保持高性能指標(biāo)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)小型化成為可能。與大衛(wèi)星相比，小衛(wèi)星的戰(zhàn)場(chǎng)生存能力和快速反應(yīng)能力要強(qiáng)得多。從已有的小型合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星所發(fā)揮的作用來看，其應(yīng)用的效費(fèi)比明顯提高，研制費(fèi)用大幅降低，在軍事和經(jīng)濟(jì)上的應(yīng)用越來越重要。

1 發(fā)展現(xiàn)狀

小型合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星是微波成像衛(wèi)星的主要發(fā)展方向之一。目前，有代表性的小型合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星系統(tǒng)有德國(guó)“合成孔徑雷達(dá)-放大鏡”（SAR-Lupe）衛(wèi)星、以色列“技術(shù)合成孔徑雷達(dá)”（TecSAR）衛(wèi)星。美國(guó)、俄羅斯等傳統(tǒng)軍事強(qiáng)國(guó)也在積極開發(fā)和部署小型的合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星。

2006年12月發(fā)射的“合成孔徑雷達(dá)-放大鏡”衛(wèi)星是德國(guó)第一個(gè)軍用衛(wèi)星系統(tǒng)，歐洲第一個(gè)軍用雷達(dá)衛(wèi)星系統(tǒng)，也是當(dāng)時(shí)世界上質(zhì)量最小的軍用雷達(dá)衛(wèi)星。該衛(wèi)星雖然很小，質(zhì)量?jī)H有770kg，但具有的監(jiān)視能力卻非常強(qiáng)。衛(wèi)星質(zhì)量的大幅度降低并不意味著指標(biāo)的大幅度降低，而是技術(shù)的進(jìn)步，元器件的小型化，設(shè)備效率的提高和系統(tǒng)方案的優(yōu)化帶來的?！昂铣煽讖嚼走_(dá)-放大鏡”衛(wèi)星從系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開始就充分考慮衛(wèi)星組網(wǎng)后要對(duì)熱點(diǎn)地區(qū)實(shí)現(xiàn)高時(shí)效性和高分辨率的監(jiān)視，其高分辨率關(guān)鍵指標(biāo)與美國(guó)“長(zhǎng)曲棍球”（Lacrosse）雷達(dá)衛(wèi)星的分辨率相當(dāng)，而質(zhì)量只約為“長(zhǎng)曲棍球”衛(wèi)星的1/20。

以色列“技術(shù)合成孔徑雷達(dá)”項(xiàng)目是一項(xiàng)雷達(dá)衛(wèi)星星上技術(shù)驗(yàn)證項(xiàng)目，旨在開發(fā)和評(píng)估合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星獲得高分辨率和大面積覆蓋所需的技術(shù)。該系統(tǒng)采用多種工作模式，在滿足質(zhì)量和體積限制條件下，通過設(shè)計(jì)新穎的系統(tǒng)和分系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。“技術(shù)合成孔徑雷達(dá)”衛(wèi)星的有效載荷能以掃描模式、各種條帶模式和若干聚束模式工作。采用不同的模式有不同的分辨率、覆蓋面積和處理方法。包括燃料在內(nèi)“技術(shù)合成孔徑雷達(dá)”衛(wèi)星總質(zhì)量只有300kg，其中有效載荷質(zhì)量約100kg。極輕的質(zhì)量和極小的體積不僅使衛(wèi)星具有高敏捷性，而且也會(huì)降低發(fā)射費(fèi)用，使得以較低費(fèi)用在較短時(shí)間內(nèi)發(fā)射大量衛(wèi)星以組成星座和星群成為可能。該衛(wèi)星于2008年1月發(fā)射，是以色列的首顆雷達(dá)衛(wèi)星，也是目前世界質(zhì)量最小的雷達(dá)衛(wèi)星，其設(shè)計(jì)壽命為4年，期望壽命可能長(zhǎng)達(dá)8年。

2 在研衛(wèi)星

英國(guó)天體合成孔徑雷達(dá)－Lite衛(wèi)星

俄羅斯目前正在建造阿爾康－2、2M（Arkon－2、2M）2顆新型雷達(dá)衛(wèi)星。阿爾康－2為多功能雷達(dá)衛(wèi)星，可以為聯(lián)邦航天局和商業(yè)客戶提供高分辨率和中分辨率的圖像，衛(wèi)星擁有獨(dú)特的三頻段雷達(dá)。阿爾康－2M是由拉沃奇金科研生產(chǎn)聯(lián)合體研制的雷達(dá)成像小衛(wèi)星，衛(wèi)星質(zhì)量不到1000kg。阿爾康－2M上載有X、L和P頻段合成孔徑雷達(dá)成像儀和兩坐標(biāo)電子掃描波束相控陣天線。天線的256個(gè)收/發(fā)組件工作于L頻段，84個(gè)收/發(fā)組件工作于P頻段。L頻段（波長(zhǎng)23cm）可以穿透樹葉進(jìn)行觀測(cè)，P頻段（波長(zhǎng)69cm）能探測(cè)土壤層下面。分辨率：X頻段1～1.5m，L頻段3～5m，P頻段30m。成像帶寬：X頻段2～10km，L頻段20～100km，P頻段100～450km。阿爾康－2衛(wèi)星原計(jì)劃2009年發(fā)射，現(xiàn)已推遲到2012年發(fā)射，目前尚未發(fā)射；阿爾康－2M計(jì)劃2013年發(fā)射。

英國(guó)薩瑞衛(wèi)星技術(shù)有限公司（SSTL）和阿斯特留姆公司（Astrium）共同研制的低成本、高性能小型合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星星座，該星座由天體合成孔徑雷達(dá)（AstroSAR）－Lite和天體合成孔徑雷達(dá)－災(zāi)害監(jiān)測(cè)（AstroSAR－DMC）組成。其中，天體合成孔徑雷達(dá)－Lite是軍民兩用雷達(dá)衛(wèi)星，質(zhì)量?jī)H為400～500kg，設(shè)計(jì)壽命5年（目標(biāo)壽命7年）。采用小傾角軌道，具有多種觀測(cè)角度，能夠多次重訪目標(biāo)，對(duì)海上的覆蓋帶較寬。該衛(wèi)星有多種不同的運(yùn)行模式，并可根據(jù)實(shí)時(shí)安全狀況快速響應(yīng)執(zhí)行一系列的偵察監(jiān)視任務(wù)、生產(chǎn)大量不同類型的偵察監(jiān)視產(chǎn)品。天體合成孔徑雷達(dá)－Lite衛(wèi)星采用聚束模式、條帶模式工作。其獨(dú)特的海洋監(jiān)視模式可監(jiān)視900km范圍的海域。英國(guó)薩瑞衛(wèi)星技術(shù)有限公司研制的新型合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星－S（NovaSAR－S）能以等同于一個(gè)傳統(tǒng)低成本光學(xué)對(duì)地觀測(cè)任務(wù)的成本，為客戶提供天基雷達(dá)能力。新型合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星－S質(zhì)量為400kg，衛(wèi)星預(yù)計(jì)2013年發(fā)射。

英國(guó)天體合成孔徑雷達(dá)－災(zāi)害監(jiān)測(cè)衛(wèi)星

巴西和德國(guó)共同研制的“多應(yīng)用目的合成孔徑雷達(dá)”（MapSAR）衛(wèi)星，質(zhì)量約529kg，設(shè)計(jì)壽命4年，衛(wèi)星預(yù)計(jì)2012年發(fā)射?！岸鄳?yīng)用目的合成孔徑雷達(dá)”衛(wèi)星在設(shè)計(jì)上體現(xiàn)了小型合成孔徑雷達(dá)的創(chuàng)新，采用模塊化設(shè)計(jì)，星上載有一種輕型、創(chuàng)新性L頻段段合成孔徑雷達(dá)，天線采用橢圓形拋物面反射天線。

3 特點(diǎn)分析

隨著器件與合成孔徑雷達(dá)系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展，合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星的小型化不僅是元器件、材料、結(jié)構(gòu)等的小型化與輕量化，更重要的是可通過優(yōu)化系統(tǒng)工作模式與系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)來降低衛(wèi)星的研制難度，從而實(shí)現(xiàn)小型化。小型合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星的發(fā)展具有4個(gè)特點(diǎn)。

衛(wèi)星天線與器件的小型化與輕量化

在雷達(dá)衛(wèi)星的方案設(shè)計(jì)和研制中，采用輕型天線是降低整個(gè)衛(wèi)星質(zhì)量，提高衛(wèi)星性能，降低研制成本的關(guān)鍵。有效載荷天線的選擇是影響衛(wèi)星方案和性能的關(guān)鍵，輕型高效的天線是降低衛(wèi)星質(zhì)量的關(guān)鍵。天線主要包括兩大類，一類是相控陣天線，另一類是拋物面反射天線。相控陣天線中有代表性的有微帶天線和波導(dǎo)裂縫陣天線，一般情況下微帶天線的效率較低，但質(zhì)量要輕一些，而波導(dǎo)裂縫陣天線的效率較微帶天線的要高一些，但質(zhì)量較微帶天線要重一些。相控陣天線的最大優(yōu)點(diǎn)，就是能夠用電子方式控制雷達(dá)波束，相控陣天線還有助于消除雜波和抗電子干擾。相反，與相控陣天線相比，反射面天線通常質(zhì)量較輕，造價(jià)也較低，特別是可展開的網(wǎng)狀拋物面天線質(zhì)量更是輕得多，“技術(shù)合成孔徑雷達(dá)”衛(wèi)星的整個(gè)網(wǎng)狀反射器總質(zhì)量不到0.5kg?！昂铣煽讖嚼走_(dá)-放大鏡”衛(wèi)星和“技術(shù)合成孔徑雷達(dá)”衛(wèi)星的天線沒有采用當(dāng)今大多數(shù)先進(jìn)的新型合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星所采用的相控陣天線，而是采用了拋物面天線，僅此一項(xiàng)不僅大大減輕了衛(wèi)星的質(zhì)量，而且大大節(jié)約了系統(tǒng)的研制成本，5顆“合成孔徑雷達(dá)-放大鏡”衛(wèi)星的總造價(jià)才2.5億歐元。

新型合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星－S在軌飛行示意圖

高效太陽電池翼和蓄電池

高效太陽電池翼和蓄電池是減少衛(wèi)星體積，降低衛(wèi)星質(zhì)量的另外一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。衛(wèi)星巨大的太陽電池翼不僅增大了衛(wèi)星的質(zhì)量，而且增大了衛(wèi)星的慣性矩，使繞滾動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)困難。衛(wèi)星電源是整個(gè)衛(wèi)星工作的主要能量來源。太陽電池技術(shù)的最新進(jìn)展已提高了太陽電池翼的效率，并且降低了其質(zhì)量，新的電池翼要比現(xiàn)有一代衛(wèi)星上具有同等輸出功率的電池翼更小、更輕。大多數(shù)現(xiàn)有近地軌道衛(wèi)星都采用鎳（鎳鎘或鎳氫）蓄電池。鋰電池每千克質(zhì)量能夠儲(chǔ)存的電量至少是鎳電池的2倍。鋰電池現(xiàn)在已用到地球同步軌道衛(wèi)星和意大利的“宇宙-地中海”（COSMOSkyMed）近地軌道雷達(dá)衛(wèi)星上。衛(wèi)星使用容量足夠大的鋰電池，使得星載雷達(dá)在軌每圈以全功率工作的時(shí)間更長(zhǎng)。同等輸出功率的電池板更小、更輕，可減輕衛(wèi)星的質(zhì)量，減小衛(wèi)星的慣性矩。

優(yōu)化系統(tǒng)指標(biāo)技術(shù)

根據(jù)衛(wèi)星合理優(yōu)化系統(tǒng)的指標(biāo)要求是實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星小型化的重要前提之一。“合成孔徑雷達(dá)-放大鏡”衛(wèi)星在方案選擇初期并不追求系統(tǒng)功能的多樣性和各種指標(biāo)的全面提高，而是僅僅圍繞系統(tǒng)最終的能力和成本優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。同時(shí)，也不追求所用技術(shù)的先進(jìn)性，而是注重技術(shù)的實(shí)用性和成本進(jìn)行設(shè)計(jì)。在保持單顆衛(wèi)星的分辨率等關(guān)鍵指標(biāo)的情況下，放寬了衛(wèi)星的其他要求，但是從監(jiān)視效果上看，其所具有的能力并不比幾顆“長(zhǎng)曲棍球”衛(wèi)星組網(wǎng)的能力差。“合成孔徑雷達(dá)-放大鏡”衛(wèi)星可根據(jù)需要轉(zhuǎn)動(dòng)180°，采用左視或右視模式。由此，在衛(wèi)星監(jiān)視中極其重要的圖像分辨率、時(shí)間分辨率和系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間等指標(biāo)，“合成孔徑雷達(dá)-放大鏡”衛(wèi)星都得到了很好的實(shí)現(xiàn)。另一方面，該系統(tǒng)沒有一味地追求成像工作時(shí)間等相對(duì)次要的指標(biāo)，大大降低了系統(tǒng)的研制難度和研制成本。該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)充分體現(xiàn)了合成孔徑雷達(dá)成像的特點(diǎn)，充分利用合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星系統(tǒng)多個(gè)指標(biāo)之間的密切關(guān)系，突出衛(wèi)星的關(guān)鍵指標(biāo)，優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，追求系統(tǒng)在整體上實(shí)現(xiàn)最優(yōu)，使全系統(tǒng)在太空監(jiān)視方面具有很高的能力。

優(yōu)化系統(tǒng)工作模式

以色列“技術(shù)合成孔徑雷達(dá)”衛(wèi)星成像模式

充分利用合成孔徑雷達(dá)的原理，優(yōu)化雷達(dá)工作模式和系統(tǒng)參數(shù)是使衛(wèi)星小型化的關(guān)鍵。一般來講隨著分辨率的提高，地面分辨單元的面積減小，所要求的發(fā)射功率急劇增加，合成孔徑雷達(dá)在距離向采用脈沖壓縮的原理獲得高分辨率，在方位向通過天線合成孔徑的原理獲得高分辨率，這就使得我們?cè)诶走_(dá)的發(fā)射峰值不太高的情況下，可以采用高占空比信號(hào)和長(zhǎng)的合成孔徑時(shí)間獲得高的平均發(fā)射功率，從而達(dá)到高的圖像信噪比。合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星常用的工作模式有條帶模式（Sripmap）、掃描（ScanSAR）模式、聚束（Spotlight）模式和和鑲嵌（Mosaic）模式等。聚束模式和鑲嵌模式不但克服了分辨率指標(biāo)和成像幅寬指標(biāo)的相互制約，而且可充分利用合成孔徑雷達(dá)的成像原理優(yōu)化脈沖重復(fù)頻率（PRF）等參數(shù)，獲得較長(zhǎng)的合成孔徑時(shí)間。以色列的“技術(shù)合成孔徑雷達(dá)”衛(wèi)星就充分利用了這一特點(diǎn)?！凹夹g(shù)合成孔徑雷達(dá)”衛(wèi)星在系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面也有許多自己的獨(dú)到之處，高占空比信號(hào)和長(zhǎng)的合成孔徑時(shí)間就是其系統(tǒng)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)之一。另外，在降低衛(wèi)星質(zhì)量的同時(shí)還要保持衛(wèi)星具有較高的效率，“技術(shù)合成孔徑雷達(dá)”衛(wèi)星在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上的主要措施：一是采用了質(zhì)量較輕的拋物面天線等器件；二是平臺(tái)的形狀使其繞滾動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的慣性矩小，因而能提供最大的指向敏捷性；三是充分發(fā)揮衛(wèi)星高敏捷性與電子天線波束控制相結(jié)合的作用，充分利用在給定地區(qū)上空典型的8.5min過頂時(shí)間，使衛(wèi)星能以多種觀測(cè)模式對(duì)地面進(jìn)行高分辨率大面積覆蓋。

4 發(fā)展趨勢(shì)

（1） 進(jìn)一步小型化成為主要趨勢(shì)

隨著戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的變化，大衛(wèi)星逐步暴露出一些明顯的弊端，主要體現(xiàn)于造價(jià)高昂、維護(hù)不便、應(yīng)急發(fā)射困難、戰(zhàn)術(shù)保障和快速反應(yīng)能力有限等等。隨著航天技術(shù)的發(fā)展，特別是輕型天線技術(shù)、集成電路技術(shù)和固態(tài)電子器件技術(shù)等的發(fā)展大大降低了衛(wèi)星的質(zhì)量和體積，使性能高、體積小、質(zhì)量輕和成本低的小星載合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星研制成為可能。

集成電路和固態(tài)電子器件降低了中央電子設(shè)備的質(zhì)量和體積，以可展開折疊網(wǎng)狀天線技術(shù)和輕型相控陣天線技術(shù)為主的輕型天線技術(shù)發(fā)展大大降低了天線的質(zhì)量，大幅度降低了衛(wèi)星有效載荷的質(zhì)量，從而降低了衛(wèi)星整體和需要攜帶燃料的質(zhì)量；另一方面高效率太陽電池技術(shù)和蓄電池技術(shù)的發(fā)展也相對(duì)降低了能源系統(tǒng)的質(zhì)量，小衛(wèi)星系統(tǒng)及其組網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展改變了衛(wèi)星的工作及使用模式，縮短了衛(wèi)星系統(tǒng)有效載荷的工作時(shí)間，從而也減小了對(duì)能源系統(tǒng)的要求，進(jìn)一步降低了衛(wèi)星的質(zhì)量和體積。

（2）技術(shù)指標(biāo)將進(jìn)一步提高

高性能指標(biāo)的圖像始終是系統(tǒng)設(shè)計(jì)和研制的最終目的，高分辨率和大覆蓋范圍一直是研制部門和用戶努力的方向。更高的分辨率意味著更精確的目標(biāo)分辨和識(shí)別能力，更精確的地形數(shù)據(jù)。近幾年來，小型合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星的發(fā)展非常迅速，各國(guó)紛紛開展小型合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星項(xiàng)目的研究，追求能夠獲得盡可能高的分辨率。除了分辨率指標(biāo)外，其他的圖像質(zhì)量指標(biāo)也同樣重要。衛(wèi)星圖像質(zhì)量的指標(biāo)在不斷提高，合成孔徑雷達(dá)圖像的目標(biāo)定位精度越來越高，從合成孔徑雷達(dá)圖像的定位原理講，合成孔徑雷達(dá)圖像的定位精度可以做到與衛(wèi)星的軌道精度在同一量級(jí)，定位精度與衛(wèi)星姿態(tài)無關(guān)，從這一點(diǎn)講，合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星圖像的定位精度優(yōu)于可見光傳感器衛(wèi)星圖像的定位精度。隨著合成孔徑雷達(dá)圖像在目標(biāo)識(shí)別和民用應(yīng)用越來越廣，對(duì)合成孔徑雷達(dá)圖像的定量遙感要求也越來越高，如今對(duì)合成孔徑雷達(dá)圖像不僅要求有高空間分辨率，也要求有高輻射精度。

（3）多模式、多極化是未來的主要特征

1978年美國(guó)發(fā)射的載有合成孔徑雷達(dá)的海洋衛(wèi)星－A（Seasat－A）為L(zhǎng)頻段、固定入射角，單一的HH極化（H為水平極化），現(xiàn)在在軌或正在研制的合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星（或其他衛(wèi)星平臺(tái)的合成孔徑雷達(dá)）很少再是固定入射角和單一極化。多模式成像主要有條帶、掃描和聚束三種工作模式，掃描工作模式要求波束在距離向的快速掃描，一般采用電掃描的方式來實(shí)現(xiàn)。通過改變雷達(dá)收發(fā)的極化方式，可獲得HH、VV、HV和VH（V為垂直極化）不同極化的圖像。以色列僅僅300kg的“技術(shù)合成孔徑雷達(dá)”衛(wèi)星就具有多種工作模式。合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星正向著多模式、多極化和可變視角波束，并具有地面運(yùn)動(dòng)目標(biāo)顯示和地面高程測(cè)量功能方向發(fā)展。

美國(guó)海洋衛(wèi)星－A在軌飛行示意圖

（4）雷達(dá)與可見光衛(wèi)星的多星組網(wǎng)是主要的使用模式

隨著航天技術(shù)的不斷進(jìn)步和雷達(dá)衛(wèi)星的小型化，其成本將大幅度下降，雷達(dá)衛(wèi)星與可見光衛(wèi)星多星組網(wǎng)獲取動(dòng)態(tài)信息將成為一種主要的應(yīng)用模式。雷達(dá)衛(wèi)星的多星組網(wǎng)與可見光衛(wèi)星配合使用還促進(jìn)了多時(shí)相數(shù)據(jù)和多源數(shù)據(jù)的融合技術(shù)的發(fā)展，使多源數(shù)據(jù)融合的圖像具有單一傳感器不具備的綜合信息，提供更豐富的目標(biāo)信息，多時(shí)相數(shù)據(jù)融合能夠獲得目標(biāo)區(qū)域變化的信息，并能降低噪聲等隨機(jī)干擾對(duì)圖像的影響，改善圖像質(zhì)量。在“合成孔徑雷達(dá)-放大鏡”衛(wèi)星發(fā)射前，多星組網(wǎng)的衛(wèi)星是將多顆按獨(dú)立工作設(shè)計(jì)的衛(wèi)星發(fā)射上天后配合工作以提高監(jiān)視的時(shí)效性，具有代表性的是美國(guó)的鎖眼－11（KH－11）和“長(zhǎng)曲棍球”衛(wèi)星?！昂铣煽讖嚼走_(dá)-放大鏡”衛(wèi)星從系統(tǒng)設(shè)計(jì)開始就充分考慮了多顆衛(wèi)星組網(wǎng)配合工作，有效地完成監(jiān)視任務(wù)的目標(biāo)，是一個(gè)真正意義上的小衛(wèi)星組網(wǎng)系統(tǒng)?！昂铣煽讖嚼走_(dá)-放大鏡”衛(wèi)星系統(tǒng)的時(shí)間分辨率由5顆衛(wèi)星組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)，遠(yuǎn)高于單顆衛(wèi)星的時(shí)間分辨率，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)于0.5m的分辨率。為了縮短衛(wèi)星的重訪周期，通過多顆衛(wèi)星組網(wǎng)，大大提高了衛(wèi)星的反應(yīng)時(shí)間。對(duì)全球大部分區(qū)域的系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間小于8h，衛(wèi)星之間具備星間鏈路能力，可以確保地面用戶在成像指令發(fā)出10h后接收到對(duì)全球任一點(diǎn)拍攝的圖像數(shù)據(jù)。

德國(guó)“合成孔徑雷達(dá)-放大鏡”在軌工作示意圖

（5）分布合成孔徑雷達(dá)具有發(fā)展?jié)摿?/p>

采取星座或星隊(duì)監(jiān)視方式可有效提高時(shí)間分辨率，使得小型合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星成為解決時(shí)間分辨率的重要途徑和手段，小型合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星成為各國(guó)國(guó)防部門重點(diǎn)追求的航天裝備之一。小衛(wèi)星系統(tǒng)及其組網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展改變了衛(wèi)星的工作及使用模式，縮短了衛(wèi)星系統(tǒng)有效載荷的工作時(shí)間，從而減小了對(duì)能源系統(tǒng)的要求，進(jìn)一步降低了衛(wèi)星的質(zhì)量和體積。由于小型合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星的研制成本低，增加衛(wèi)星的數(shù)量較為容易，通過小衛(wèi)星的編隊(duì)飛行能形成多種觀測(cè)系統(tǒng)。德國(guó)的“合成孔徑雷達(dá)-放大鏡”項(xiàng)目是由5顆小合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星組成的專用衛(wèi)星系統(tǒng)，意大利的“宇宙-地中?！笔怯?顆小型合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星組成的系統(tǒng)。

分布合成孔徑雷達(dá)并不是簡(jiǎn)單的衛(wèi)星組網(wǎng)，它是利用2顆或多顆軌道具有相互關(guān)系的衛(wèi)星配合工作，一顆衛(wèi)星發(fā)射多顆衛(wèi)星接收，或多顆衛(wèi)星發(fā)射多顆衛(wèi)星接收，實(shí)現(xiàn)單顆衛(wèi)星不能實(shí)現(xiàn)的功能，或獲得單顆衛(wèi)星不能達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)。如實(shí)現(xiàn)干涉合成孔徑雷達(dá)成像、地面運(yùn)動(dòng)目標(biāo)顯示、增加成像帶寬、提高合成孔徑雷達(dá)圖像分辨率等。目前，加拿大和德國(guó)均已計(jì)劃發(fā)射分布式合成孔徑雷達(dá)以實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量。

6 結(jié)束語

小型合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星具有質(zhì)量輕、體積小、成本低、性能高、多星組網(wǎng)容易等特點(diǎn)，成為合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星的重要發(fā)展方向。今后，隨著技術(shù)的不斷提高，新材料、新工藝和新器件的出現(xiàn)，雷達(dá)衛(wèi)星的進(jìn)一步小型化將是一種趨勢(shì)；并且隨著新器件和新工藝水平的提高，以及新的成像理論的發(fā)展和新的成像工作模式的采用，如多通道技術(shù)和數(shù)字波束形成技術(shù)等的采用，衛(wèi)星性能和指標(biāo)會(huì)進(jìn)一步提高，功能也會(huì)更加強(qiáng)大。小型合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星將成為今后合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星的一個(gè)主要發(fā)展方向。