杨晓亮 彭 旭 秘璐然 高跃清

摘 要：调频连续波（FMCW）合成孔径雷达（SAR）是调频连续波技术和合成孔径雷达技术的结合，特别适用于近距离慢速平台成像的场合，相对于脉冲SAR具有高可靠、高紧凑、低功耗的特点。针对旋翼无人机等慢速平台近距离成像的应用需求，对微型FMCW SAR的系统设计和参数计算进行了研究，设计并实现了一种低成本、小型化的FMCW SAR系统。分析推导了FMCW SAR的成像原理和典型的距离多普勒（RD）算法流程，并根据实际挂飞数据验证了成像算法的有效性，为FMCW SAR系统设计提供了参考和依据。

关键词： 调频连续波;微型合成孔径雷达;旋翼无人机;系统设计

0 引言

旋翼无人机是一种有效的侦察、监视和遥感手段，通常搭载可见光/红外载荷，在雾霾、小雨、沙尘、硝烟等天气和环境下，其侦察探测性能严重受限。而合成孔径雷达（SAR）是一种具有全天时、全天候工作特点的高分辨率成像雷达，其成像分辨率已经接近光学载荷。但是，常规的SAR载荷由于体积、重量、功耗等原因，无法安装到旋翼无人机上。FMCW SAR是调频连续波（FMCW）技术和合成孔径雷达（SAR）技术的结合，尤其适用于慢速近距离成像的场合。国内外文献公开了多种微型FMCW SAR的研究成果，但能够应用于旋翼无人机的极少。

本文首先给出微型FMCW SAR系统的设计方法;接着分析了FMCW SAR的成像原理，最后给出了在旋翼无人机平台上使用实际外场飞行数据获取的条带成像结果，表明微型FMCW SAR应用于旋翼无人机的有效性。

1 FMCW SAR系统设计

FMCW SAR与脉冲体……