无人机是利用无线电遥控设备或者机载程控系统进行操控的非载人飞行器,至今已有一个世纪的发展历程。上世纪80年代以来,伴随着航空、电子、信息以及材料等技术的发展,无人机技术得到了长足进步。无人机的应用包括在现代战争中的应用日益广泛,促使国际上许多国家以更大的热情开展无人机的研发和生产。
无人机的蓬勃发展和广泛应用取决于其自身所具备的显著优势:一是无人员伤亡风险、性价比高,无人机的使用无需考虑飞行员因素,因而可以完成许多困难、复杂的任务,并且生产、使用和日常维护成本较低;二是机动性能好、生存能力强,相对于有人机而言,无人机重量轻、体积小,机动飞行能力强、使用方便,对使用环境、起降场地要求较低,具有较高的生存能力;三是应用领域广泛,无人机在战场侦察、对抗、攻击等军事应用中确立了其特有的地位,在突发灾害和应急事件的监测中发挥了重要作用,在航空摄影、地图测绘、环境监测、矿产资源勘查、动物保护以及农业、林业等诸多民用领域的应用日趋广泛。
合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)作为一种工作于主动探测方式的微波成像遥感系统,自上世纪50年代出现以来,一直是雷达遥感领域的发展热点,具有高分辨率、远探测距离、探测范围大,可全天候、全天时、不受云雾雨雪遮挡等优势,是实现对地观测不可或缺的重要手段。
SAR载荷与无人机相结合有利于无人机遥感系统整体性能的发挥。具有主动探测特点的SAR设备的应用,弥补了光电载荷设备的不足,使无人机系统具备了全天候全天时的探测能力。SAR载荷的高分辨率、大探测范围的特点,使得无人机系统具有更高的工作效率,便于应用和降低成本。SAR的远探测距离、侧向观测等特点,有利于无人机远离目标进行探测,避免危险、提高生存能力。
近年来,随着应用需求的增加,SAR技术得到迅速发展。功能模式从条带成像、聚束成像扩展至地面运动目标指示、海面广域搜索与目标跟踪、ISAR成像、多极化成像、干涉3维成像等。新体制、新方法以及新器件、新材料等先进技术的采用,使得SAR的分辨率等性能指标不断提高,设备的重量、体积、耗电量逐步减少。这些发展与进步大大促进了SAR与无人机系统的结合以及无人机载SAR系统的技术开发和应用。