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目录1

序1

前言3

第一章　电波与天线的基本知识12

§1.1　有关电波的基本知识12

1.1.1　平面波12

（1）实时电场表示式12

（2）平面波在有损介质中的传播13

（3）平面波的极化和相干15

（4）平面波的反射和传输19

1.1.2　多普勒效应21

1.1.3　迭加原理22

1.1.4　绕射23

1.1.5　电磁波谱23

§1.2　有关天线的基本知识25

1.2.1　天线基本参数25

1.2.2　单元天线27

（1）电偶极子27

（2）线性天线28

（3）矩形口径天线28

（4）圆形口径天线29

1.2.3　天线阵30

§2.2　真实孔径侧视雷达成象原理32

第二章　雷达成象原理32

§2.1　雷达系统的基本概念32

2.2.1　距离分辨率35

2.2.2　航迹向（方位向）分辨率38

§2.3　合成孔径侧视雷达成象原理39

2.3.1　合成天线原理40

2.3.2　多普勒历史42

2.3.3　相位历史贮存43

2.3.4　图象胶片的产生44

2.3.5　线性调频脉冲压缩原理46

§2.4　关于分辨率的一点说明47

§2.5　雷达方程和灰度方程49

§2.6　最佳信息提取53

2.6.1　雷达图象分析53

2.6.2　雷达图象研究55

2.6.3　雷达频谱研究55

§2.7　雷达资料处理56

2.7.1　雷达系统概况56

2.7.2　光学处理57

2.7.3　数字处理技术58

（2）极化60

3.1.1　雷达遥感工作参数60

（1）波长60

§3.1　雷达图象参数60

第三章　雷达图象的特点60

（3）视向、俯角和照射带宽度61

（4）距离显示形式和比例尺61

（5）运载雷达飞行器的飞行参数62

3.1.2　图象质量参数62

（1）图象分辨率62

（2）动态范围64

（3）几何精度64

§3.2　雷达图象的几何特点65

3.2.1　斜距与地距显示65

3.2.2　雷达图象的透视收缩68

3.2.3　雷达图象迭掩72

3.2.4　雷达阴影74

§3.3　雷达图象的信息特点77

3.3.1　目标与电磁波相互作用78

3.3.2　分布目标的回波特点——光斑79

（1）光斑的统计特性80

（2）衰落信号的平均83

（3）灰度分辨率86

3.3.3　点目标回波的特点89

3.3.4　分布目标和点目标混合回波的特点90

3.3.5　硬目标回波的特点91

3.3.6　雷达图象的色调92

（1）波长对雷达回波的影响93

（2）表面粗糙度对雷达回波的影响95

（3）入射角对雷达回波的影响100

（4）目标形状对回波功率的影响104

（5）组成目标的材料对雷达回波的影响107

（6）电磁波的极化对雷达回波的影响108

（7）次表面粗糙度和体散射对雷达回波的影响110

3.3.7　雷达图象的纹理特征112

3.3.8　雷达图象中的图型和形状116

异常现象117

3.4.1　图象光点旁辨或条纹117

§3.4　雷达图象中可能出现的虚假目标和117

3.4.2　图象浮散（发晕）或光环118

3.4.3　距离向条带（旁辨条带）118

3.4.4　航迹向条带119

3.4.5　航迹向模糊120

3.4.6　目标消失（淹没）和自动增益控制效应121

3.4.7　被反射的图象122

3.4.8　雷达图象中的其他一些异常现象124

（1）降雨的影响124

（2）飞机运动的影响125

（3）图象比例尺的变化125

§3.5　雷达图象的后处理125

3.5.2　雷达图象的几何校正126

3.5.3　雷达图象的辐射校正126

3.5.1　斜距图象与地距图象的转换126

第四章　地物目标散射特性128

§4.1　散射的一般原理128

§4.2　散射特性参数129

4.2.1　散射系数129

4.2.2　散射系数特性131

4.2.3　雷达图象与散射系数132

§4.3　散射测量学132

4.3.1　散射计系统133

（1）连续波系统散射计133

（2）脉冲系统散射计133

（4）调频连续波系统135

（3）多普勒连续波系统135

（5）举例137

4.3.2　校准139

（1）内部校准140

（2）绝对校准142

4.3.3　测量精度146

（1）衰落特性147

（2）等效独立样品148

（3）距离分辨率149

（4）取样数150

（5）样品的统计特性150

4.4.1　光滑表面157

§4.4　典型目标散射特性分析157

4.4.2　粗糙表面159

4.4.3　裸地160

4.4.4　农作物161

4.4.5　土壤165

4.4.6　岩石167

4.4.7　城镇169

4.4.8　冰雪169

4.4.9　海面171

4.4.10　森林173

4.4.11　地表特征对雷达回波的影响174

4.5.1　散射理论综述176

§4.5　散射模型176

4.5.2　求解方法简介177

4.5.3　典型实例179

4.5.4　发展前景181

第五章　雷达图象的目标检测183

§5.1　雷达图象解译183

5.1.1　雷达几何测量185

（1）平面测量185

（2）从阴影和迭掩测量高度187

（3）雷达立体测量188

（4）雷达图象的拼图技术193

（1）背景目标195

5.1.2　各种目标的图象特征195

（2）道路196

（3）铁路198

（4）输油管道和电力传输线200

（5）桥梁202

（6）房屋、村镇、城市204

（7）机场205

（8）堤坝、水闸、水库205

（9）运河、凸堤、防坡堤、码头205

（10）运动目标206

（11）植被206

（12）土壤207

（13）岩体210

（14）表面水212

（15）内陆水系213

（16）冰雪214

5.1.3　军事和地球科学应用中雷达图象的解译215

（1）军事应用215

（2）地质应用216

（3）农业和天然植被研究219

（4）环境监测和土地利用中的应用223

§5.2　定量检测224

5.2.1　雷达图象定标要求225

5.2.2　在有标准反射器作参考的H？（θ）的测定227

5.2.3　无标准反射器作参考时σ0的测量229

5.2.4　标准信号发生器的设计230

5.2.5　标准反射器阵的设计231

5.2.6　误差来源234

5.2.7　航天飞机合成孔径雷达图象的外定标234

（1）天线方位向方向图234

（2）天线距离向方向图235

（3）SIR-B图象定标236

§5.3　雷达图象模拟237

5.3.1　点散射模型238

（1）分辨单元和本地入射角的计算240

（2）图象灰度的计算241

（3）光斑效应的模拟242

（4）分布目标的模拟243

（5）硬目标的模拟244

（6）雷达几何特征的模拟244

（7）地理信息数据库246

（8）目标特性数据库246

（9）模拟流程框图246

第六章　雷达图象应用概况与前景248

§6.1　机载合成孔径侧视雷达图象的应用248

§6.2　空间合成孔径侧视雷达图象的应用250

§6.3　空间合成孔径雷达发展动向253

参考文献255

雷达图象术语汇编266