基于机载试验的星载合成孔径雷达等效分析
电子技术应用
于春辉，张士伟，刘芫喽，邢斯瑞，徐婧
长光卫星技术股份有限公司
摘要： 针对星载合成孔径雷达（SAR）系统工程化验证中存在的技术难题，研究设计了一套完整的机载试验等效分析方案。该方案基于SAR系统相似性理论，提出等效性设计准则，构建了包含飞行平台构型、雷达参数匹配及试验场景设计的试验体系，并创新提出多维度等效性分析方法，通过实测数据与理论设计的交叉验证，实现了条带模式机载试验结果对星载SAR系统性能指标的有效反演。实测结果表明，二维分辨率误差值优于2%，距离向波束宽度误差优于6%，噪声等效后向散射系数（NESZ）误差优于1.06 dB。研究成果为星载SAR系统的工程化验证提供了关键技术路径，通过机载试验的等效分析与指标反演，有效降低了星载SAR系统的研发风险，对推动星载SAR技术的工程化应用具有重要实践指导意义。
中圖分類號：TN958.93 文獻標志碼：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.256758
中文引用格式： 于春輝，張士偉，劉芫嘍，等. 基于機載試驗的星載合成孔徑雷達等效分析[J]. 電子技術應用，2026，52(1)：116-122.
英文引用格式： Yu Chunhui，Zhang Shiwei，Liu Yuanlou，et al. Equivalence analysis of spaceborne SAR based on airborne experiments[J]. Application of Electronic Technique，2026，52(1)：116-122.
中文引用格式： 于春輝，張士偉，劉芫嘍，等. 基于機載試驗的星載合成孔徑雷達等效分析[J]. 電子技術應用，2026，52(1)：116-122.
英文引用格式： Yu Chunhui，Zhang Shiwei，Liu Yuanlou，et al. Equivalence analysis of spaceborne SAR based on airborne experiments[J]. Application of Electronic Technique，2026，52(1)：116-122.
Equivalence analysis of spaceborne SAR based on airborne experiments
Yu Chunhui，Zhang Shiwei，Liu Yuanlou，Xing Sirui，Xu Jing
Chang Guang Satellite Technology Co.， Ltd.
Abstract： To address technical challenges in engineering verification of spaceborne Synthetic Aperture Radar (SAR) systems, this study designs a complete airborne experiment equivalence analysis scheme. Guided by SAR system similarity theory, the scheme establishes equivalence design principles, constructs an experimental framework covering flight platform configuration, radar parameter matching, and scenario design, and introduces an innovative multi-dimensional equivalence analysis method. By cross-validating measured data with theoretical designs, it enables effective inversion of spaceborne SAR performance indicators from airborne test results based on the Strip mode. Measured data show errors within 2% for 2D resolution, 6% for range beamwidth, and 1.06 dB for Noise Equivalent Sigma Zero (NESZ). The proposed approach provides a critical technical path for spaceborne SAR engineering verification. Airborne experiment equivalence analysis and index inversion reduce R&D risks significantly, offering practical guidance for advancing spaceborne SAR technology engineering applications.
Key words : spaceborne synthetic aperture radar；airborne test platform；equivalence analysis；engineering verification
引言
近年來，商業(yè)衛(wèi)星產業(yè)蓬勃發(fā)展，眾多科研機構與企業(yè)紛紛布局星載合成孔徑雷達（SAR）領域的研發(fā)[1-4]。星載SAR作為高分辨率對地觀測技術，具備全天時、全天候的工作能力，在資源勘探、災害監(jiān)測等領域展現出巨大的應用潛力[5-8]。然而，由于其對復雜電磁環(huán)境適應性、高精度成像算法[9-11]以及高可靠系統(tǒng)設計有著嚴格要求，星載SAR技術始終存在較高的技術壁壘，不僅需要突破傳統(tǒng)技術體系的差異，還需應對工程經驗不足的挑戰(zhàn)。為確保星載SAR系統(tǒng)在軌運行的可靠性，地面試驗成為不可或缺的環(huán)節(jié)。在眾多地面驗證手段中，基于SAR成像原理的機載試驗，通過模擬衛(wèi)星的觀測條件，成為驗證系統(tǒng)性能的核心技術途徑[12-17]。
本文結合團隊的工程實踐經驗，基于SAR的工作原理開展了星載SAR系統(tǒng)的指標設計工作，提出了機載試驗的等效性設計準則，并構建了包含飛行平臺選型、雷達參數匹配及試驗場景設計等內容的完整試驗方案。針對試驗條件與在軌衛(wèi)星的差異性，創(chuàng)新性地提出了多維等效性分析方法，實現了機載試驗結果向星載SAR系統(tǒng)性能指標的有效反演。研究成果為星載SAR系統(tǒng)的工程化驗證提供了技術參考與實踐指導。
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作者信息：
于春輝，張士偉，劉芫嘍，邢斯瑞，徐婧
（長光衛(wèi)星技術股份有限公司，吉林 長春 130000）
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