卫星对地观测的神器，合成孔径雷达，它与光学相机有何不同
我国高分三号星载雷达对地成像可以达到最高一米的分辨率。
这是什么概念？
对于它高达几百公里的运行轨道来说，这个分辨率就相当于你在地面上能够看清四公里以外视力表最下面的那一行。
这个技术即使放到世界同级对手中也可以排到前列，而如此高的分辨率多半要归功于天线。
什么是天线？
它是一种可以发射也可以接收电磁波的装置，它们的尺寸，或者说是孔径与分辨率之间是正相关的关系。
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孔径越大，分辨率也就越高。
具体有一套公式，为了不劝退大家，我就不写出来了，但是可以直接拿它计算一下。
看看高分三号，为了能够达到一米的分辨率，需要多大的孔径才行呢？
计算的结果是大概需要46000米，这显然是不可能的。
实际上，高分三号的天线只有15米。
为什么现实与理论会出现这么大的差距呢？
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原因很简单，高分三号上搭载了合成孔径雷达，它跟单一孔径雷达有着本质的区别。
什么是合成孔径雷达？它到底是怎么工作的？
今天，就让我们来了解清楚。
单一孔径雷达通过向目标发射一束电磁波并探测从目标反射回来的回波强度、时间、间隔等来计算出目标的距离和方位。
但单一孔径雷达天生有个缺点，雷达波对比可见光波，它的波长是后者的很多倍，导致分辨率完全没法跟可见光比。
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这在以测距为主的非成像雷达那边问题不大，但是到了成像雷达这边，没有细节，还算什么成像呢？
要想解决这个问题，传统思路是增大天线。
因为天线越大，孔径越大，越能将雷达波的波束压窄，这样成像就会清晰一点。
但是这个庞大的天线架设在地面上的话，还勉强可以接受，但是要带着它上天就不现实了。
怎么办呢？
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其实在二战的时候，美国、德国和英国就已经开始把雷达装在飞机上了。
只不过那个时候的雷达还很原始，功能也很简单。
只是用来探测其他国家的飞机和船只，并不是用来成像。
探测出来后，指示界面会出现一个个发光的小点。
后来随着技术的发展，当飞机一边飞一边旋转雷达天线时，这些扫描到的目标，能够逐渐被显示成一个真正的灰度图像了。
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但是离我们所需要的成像还差得很远。
直到上世纪50年代，工程师们才开始意识到，当扫描目标区域时，不旋转天线，而是让飞机尽量保持平稳飞过，反而可以让它扫描到的分辨率得到提高。
这是不是意味着可以通过升级天线来提升分辨率呢？
这就给工程师们打开了一道大门，解锁了可以对地观测的侧视雷达，也就是合成孔径雷达。
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它其实只有一个不大的天线，沿着一条路径平稳的平移，并且在平移当中的每一个位置都发射出一个相同脉冲的信号。
接收它的回波并储存起来，然后通过信号处理的方法合成出一个等效的大天线出来，这也就是合成孔径了。
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一开始当然是用作军事用途，但很快也服务于科学领域了。
因为雷达波可以更好的穿透云雾，同时还是主动发射的。
所以在进行地形图、海洋图的绘制时，不会受到气候条件的影响。
比如说，撒哈拉沙漠覆盖下，古河道的发现。
这是普通的光学卫星难以办到的，因为它不具备合成孔径雷达那强大的地表穿透能力。
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从1988年到2005年，美国陆续发射的五颗“长曲棍球”侦察卫星，其搭载的合成孔径雷达分辨率已达到了惊人的0.3米左右。
与此同时，俄罗斯、欧洲、日本等国家和地区也不甘落后，相继把自己的合成孔径雷达卫星发射到了地球轨道。
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而我们国家呢，虽然起步较晚，但后劲十足。
1979年，中科院电子所获得了国内首幅合成孔径雷达成像。
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