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。
中图分类号：TN958.93 文献标志码：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.256758
中文引用格式： 于春辉，张士伟，刘芫喽，等. 基于机载试验的星载合成孔径雷达等效分析[J]. 电子技术应用，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： 于春辉，张士伟，刘芫喽，等. 基于机载试验的星载合成孔径雷达等效分析[J]. 电子技术应用，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
近年来，商业卫星产业蓬勃发展，众多科研机构与企业纷纷布局星载合成孔径雷达（SAR）领域的研发[1-4]。星载SAR作为高分辨率对地观测技术，具备全天时、全天候的工作能力，在资源勘探、灾害监测等领域展现出巨大的应用潜力[5-8]。然而，由于其对复杂电磁环境适应性、高精度成像算法[9-11]以及高可靠系统设计有着严格要求，星载SAR技术始终存在较高的技术壁垒，不仅需要突破传统技术体系的差异，还需应对工程经验不足的挑战。为确保星载SAR系统在轨运行的可靠性，地面试验成为不可或缺的环节。在众多地面验证手段中，基于SAR成像原理的机载试验，通过模拟卫星的观测条件，成为验证系统性能的核心技术途径[12-17]。
本文结合团队的工程实践经验，基于SAR的工作原理开展了星载SAR系统的指标设计工作，提出了机载试验的等效性设计准则，并构建了包含飞行平台选型、雷达参数匹配及试验场景设计等内容的完整试验方案。针对试验条件与在轨卫星的差异性，创新性地提出了多维等效性分析方法，实现了机载试验结果向星载SAR系统性能指标的有效反演。研究成果为星载SAR系统的工程化验证提供了技术参考与实践指导。
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作者信息：
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，吉林 长春 130000）
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