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标  题: 美用航天飞机双天线雷达干涉法进行地形测绘
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标  题: 美用航天飞机双天线雷达干涉法进行地形测绘 

美用航天飞机双天线雷达干涉法进行地形测绘
[美国《航空与航天技术周刊》1999年9月20日报道］ 11月下旬，
美国航空航天局将联合国家测绘局，采用航天飞机双天线雷达干涉法，对近
80%的地球陆地表面进行三维地表测量，提供最完整的数字地形图。这次任务
将使用双天线干涉合成孔径雷达(IFSAR)，30米水平网络的高程测量精度为6
米，符合干涉法地形高程数据2级标准，获取的数据可装满15000张标准光盘。
由于用雷达取代了光电系统，测量不受云量、降雨和黑夜的影响。所产生的前
所未有的三维综合地形数据，可用于武器制导、军事任务计划、飞行训练仿真
和导航。
以前执行类似任务用的是重复飞行干涉法。为了实现单次飞行干涉法测
量，天基成像雷达(SIR-C)的12米×4米主天线由航天飞机负载舱携带，在C-与
X-波段发射接收雷达信号。在航天飞机一侧，60米可伸缩天线杆的端部安装了
另一部8.5米长的机外雷达天线，接收前一部雷达发射波的反射信号。对两部
雷达接收反射信号的相位差进行干涉处理，便可以获取精确的地表高程数据。
当航天飞机沿235公里高度、57°磁倾角的轨道飞行时，采用“双束扫描
合成孔径雷达”技术(如用水平与垂直双极性雷达，则为4束扫描)，可用C-波
段雷达扫描225公里宽的带状区域。单极性窄X-波段雷达可以提供更精确的数
据，但扫描宽度限制在约50公里。航天飞机入轨后转成头朝下状态，开启负载
舱门露出雷达系统，细长的金属复合结构天线杆从舱边的容器中伸出，将机外
天线系统(OAS)沿着与飞行路线垂直的方向推出，最终该天线与SIR-C天线相距
60米。双极性OAS系统重132公斤，使用单片微波集成电路放大器和移相器，工
作频率5.3吉赫，带宽30兆赫，具有波束控制电路和波束方位跟踪特性，总增
益8.5分贝。
波束自动跟踪装置安装在OAS支持结构上，通过比较两个雷达的信号功率
水平来保持天线波束准直。它可以自动调整波束方位，对石墨复合天线杆不均
匀受热(或冷)弯曲及航天飞机微调火箭点火所造成的方位偏移进行补偿。机外
天线的精确定位是决定地形图精度的因素，因此伸出的轻型天线杆必须保持稳
定，即使在温度变化与飞机机动的情况下，其顶端的位移也应小于1.3厘米。
一种电子系统测定天线杆的准确长度，精度为2毫米；一种改进后的跟踪控制
发光二极管，瞄准机外天线，它们都被用来确定OAS相对于机内天线的姿态和
位置。 
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         ------没有比人更高的山，
                   没有比脚更长的路。

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