前言 本書(shū)以及 CARABAS 系列機(jī)載合成孔徑雷達(dá)（SAR）系統(tǒng)令人激動(dòng)的故事跨度長(zhǎng)達(dá) 30 多年。20 世紀(jì) 80 年代初期，漢斯?赫爾斯滕（Hans Hellsten）博士在 FOA（現(xiàn)稱(chēng)為 FOI，瑞典國(guó)防研究局）進(jìn)行的理論研究工作，使他能夠運(yùn)用超寬帶信號(hào)來(lái)避免相干雷達(dá)成像中普遍存在的散斑問(wèn)題。他與 FOA 的工程師團(tuán)隊(duì)一起，率先在 20~90MHz 頻段實(shí)現(xiàn)了具有這些想法的首個(gè)機(jī)載 SAR 系統(tǒng)。這促成了 1992 年 CARABAS Ⅰ 系統(tǒng)的誕生，我由此成為項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的一員。經(jīng)重大系統(tǒng)改進(jìn)后（如天線方向圖和無(wú)模糊多普勒），CARABAS Ⅱ 于 1996 年首飛。FOA 小組繼續(xù)前行，開(kāi)發(fā)了低頻雷達(dá)（LORA），并于 2002 年首飛，其采用與 CARABAS 同樣的概念，但頻率范圍擴(kuò)展到 200~800MHz。自 2012 年以來(lái)，LORA 可以工作在兩個(gè)頻段（即 20~90MHz 和 200~800MHz）。這三個(gè)機(jī)載系統(tǒng)已在許多軍事活動(dòng)中執(zhí)飛，大部分是在瑞典，部分在國(guó)外（美國(guó)、巴拿馬、芬蘭、法國(guó)、瑞士和泰國(guó)），這些執(zhí)飛活動(dòng)給出了米波 SAR 成像能力和魯棒性的證據(jù)。赫爾斯滕于 2001 年離開(kāi)了 FOI，到愛(ài)立信微波系統(tǒng)公司領(lǐng)導(dǎo)工業(yè)級(jí) CARABAS 原型樣機(jī)的開(kāi)發(fā)。經(jīng)過(guò)努力，他們開(kāi)發(fā)了安裝在小型直升機(jī)上的雙波段 CARABAS Ⅲ。 我們的合作還帶動(dòng)了其他領(lǐng)域的開(kāi)拓性研究。快速因式分解后向投影算法就是一個(gè)例子，該算法最初是為超寬帶 SAR 成像開(kāi)發(fā)的，后來(lái)被其他人采用，并進(jìn)一步針對(duì)廣泛的成像條件進(jìn)行了深入開(kāi)發(fā)。CARABAS 系統(tǒng)還顯示出在民用方面的應(yīng)用潛力，最著名的是森林測(cè)繪，這是由于甚高頻（VHF）波段的雷達(dá)后向散射對(duì)森林莖稈體積和生物量具有高度敏感性。與查爾姆斯理工大學(xué)的聯(lián)合研究得到了電磁模型和參數(shù)檢索算法。這項(xiàng)工作引起了使用 VHF 和極高頻段 SAR 進(jìn)行大面積森林普查的團(tuán)體的極大興趣，實(shí)際上已成為研究工作。這最終使得歐洲航天局于 2013 年將 BIOMASS 任務(wù)選入第七次地球探索者計(jì)劃。它的有效載荷包括一臺(tái) SAR 儀器，也將是這類(lèi)儀器中第一個(gè)以 435MHz 中心頻率工作的。該衛(wèi)星計(jì)劃于 2021 年發(fā)射到低地球軌道，致力于全球森林測(cè)繪，特別是監(jiān)測(cè)地面生物量和熱帶森林的擾動(dòng)。近年來(lái)，我們?cè)谄渌�研究主題上持續(xù)與查爾姆斯理工大學(xué)合作，包括將自聚焦方法集成到快速因式分解后投影算法中的研究。 值得注意的是，早期的機(jī)載系統(tǒng)是與幾家公司的工程師（主要是愛(ài)立信，后來(lái)成為薩博）一起設(shè)計(jì)的，這一事實(shí)確保了將工業(yè)雷達(dá)經(jīng)驗(yàn)代入項(xiàng)目。此外，瑞典武裝部隊(duì)和瑞典國(guó)防物資管理局（FMV）提供了必要的資助、航空專(zhuān)業(yè)知識(shí)以及 Sabreliner 機(jī)載平臺(tái)。 Lars Ulander FOI 研究主任 查爾姆斯理工大學(xué)教授，IEEE 會(huì)員