目前，国际上在轨运行的方位多通道星载SAR卫星主要有RadarSat-2、TerraSAR-X、TanDem-X、ALOS-2和GF-3。下面按照相关文献发表的时间，介绍这5颗卫星。

RadarSat-2

国籍：加拿大

发射时间：2006年12月14日

频段：C波段（5.405 GH）

质量：2.3t

方位向接收孔径个数：2

太阳帆板尺寸：3.73m*1.8m[1]

兼容RadarSat-1的所有成像模式，同时添加了全极化模式、单极化3m分辨率模式（超精细模式，可以提供单视、单极化高分辨率图像）；可以选择发射H或V极化，另外具备动目标检测（Ground Moving Target Indication， GMTI）的实验模；，可实现左右侧视，进而缩短重访时间[2]。

其中，超精细（双通道）模式下的信号带宽为 100MHz，这种信号是通过将两个50MHz的LFM信号合并后得到的[3]。

发射前，该星没有考虑信号重构的问题，而是将PRF设定为“理想PFR”，如果实际PRF偏离了理想PRF，虚假目标就会迅速变强。为了增强PRF选择的灵活性，使用了相控阵天线的数字波束重构技术[3]。至于怎样使用的波束重构技术，目前还没有找到相关文献。下图给出了使用波束重构技术前后的超精细模式图像[4]。

为了获得方位向高分辨率，还可以将天线波束展宽[3]，这一技术作为超精细模式的备用功能，可以实现[5]。

该星示意图如下图所示[7]

该星的双通道还有一个重要用途，是动目标检测，但是这里的动目标检测使用的两个通道的数据都是满采样的。

方位向尺寸15m，距离向尺寸1.5m，分为4面板，共有512个T/R组件，详细参数如下表所示[2]

不同成像模式的参数如下表所示[6]

不同成像模式下波束扫描范围如下图[3]

不同成像模式下，图像幅宽和分辨率信息如下表所示。

TerraSAR-X

基本信息：

国籍：德国

发射时间：2007年6月15日

频段：X波段（9.65 GHz）

方位向接收孔径个数：2

质量：1.230kg

成像模式包括条带、聚束、扫描模式。双接收（Dual-Receive Mode, DRM）模式是实验模式，该模式的作用：顺轨干涉、全极化数据获取、条带模式方位分辨率增强[8-10]。

文献[11]提供的天线参数：方位向孔径4.8 m，高程向孔径0.7 m。方位向右12个TR组件，距离向有32个TR组件。高程向可以实现正负20度扫描，方位向可以实现正负0.75度扫描。

晨昏线轨道，重访周期为11天[9]

在DRM下，有两种方法配置天线：Configuration A对发射天线的波束做了波束破坏（Beam Spoiling）处理，即在保持天线发射能量不变的前提下，展宽方位向天线方向图，进而改善方位向分辨率，但这种方法会降低信噪比；Configuration B 发射和接收天线均不做处理。两种配置如下图所示[10]。

文献提供的参数[9]

文献[8]提供的轨道参数

文献[12]详细介绍了双通道模式下信号处理的过程。

TanDem-X

国籍：德国

发射时间：2010年6月21日

方位向接收孔径个数：2

TamdeM-X是TerraSAR-X的姊妹星，该星的配置和TerraSAR-X基本相同，可以与TerraSAR-X编队飞行（相距不到200 m），实现干涉处理，绘制DEM。

该星也具有双通道接收功能[13]。

该星双通道的相关文献较少。

ALOS-2

国籍：日本

发射时间：2014年5月24日

频段：L波段（中心频率可变，目的是避免与RNSS系统发生冲突；日本处于地震频发区域，通过观测地表形变可检测地震，而日本又是一个植被覆盖率比较高的国家，L波段电磁波可穿透植物）

方位向接收孔径个数：2

使用方位多通道的目的：宽幅高分辨率成像

成像模式：聚束、条带、扫描，不同模式下的参数详见[14]

天线参数：方位向尺寸10m，距离向尺寸3m，分为5个面板，共180个T/R组件，可以实现高程向正负30度扫描，方位向正负3.5度扫描[14]。

使用上下调频，间接发射上、下调频chirp信号

其他：

世界上第一颗将双通道接收作为常规成像模式的星载SAR

世界上第一部使用相控阵天线的L波段全极化星载SAR

在发射之前，使用Ku波段机载SAR做过验证试验[15]

多通道误差估计、信号重构和成像没见详细论文，但机载试验的论文中，方法与TerraSAR类似

信号处理流程如下图所示[15]

GF-3

国籍：中国

发射时间：2016年8月10日

波段：C波段（5.4 GHz）

方位向接收孔径个数：2

质量：？？

有12种成像模式，其中超精细模式（一发双收）是实验模式[16]。

文献[16]提供的参数如下表所示

其中，天线可以在方位向上实现正负1.9度扫描[17]。

GF-3还有两颗后续星，将在2020年之前发射[16]。

1. Brule, L. and H. Baeggli. RADARSAT-2 mission update. in Geoscience and Remote Sensing Symposium, 2001. IGARSS '01. IEEE 2001 International. 2001.

2. C.E. Livingstone， I. Sikaneta, C.G.S.C., ， P. Beaulne, RADARSAT-2 System and Mode Description. 2005.

3. Fox, P.A., A.P. Luscombe, and A.A. Thompson, RADARSAT-2 SAR modes development and utilization. Canadian Journal of Remote Sensing, 2004. 30(3): p. 258-264.

4. Luscombe, A. Image quality and calibration of RADARSAT-2. in Geoscience and Remote Sensing Symposium,2009 IEEE International,igarss. 2009.

5. Thompson, A.A., et al. New modes and techniques of the RADARSAT-2 SAR. in Geoscience and Remote Sensing Symposium, 2001. IGARSS '01. IEEE 2001 International. 2002.

6. Fox, P., G. Seguin, and R. Girard. The Radarsat II mission. in Geoscience and Remote Sensing Symposium, 1999. IGARSS '99 Proceedings. IEEE 1999 International. 1999.

7. Morena, L.C., K.V. James, and J. Beck, An introduction to the RADARSAT-2 mission. Canadian Journal of Remote Sensing, 2004. 30(3): p. 221-234.

8. Werninghaus, R., S. Buckreuss, and W. Pitz. TerraSAR-X Mission Status. in Geoscience and Remote Sensing Symposium, 2007. IGARSS 2007. IEEE International. 2007.

9. Werninghaus, R. and S. Buckreuss, The TerraSAR-X Mission and System Design. IEEE Transactions on Geoscience & Remote Sensing, 2010. 48(2): p. 606-614.

10. Mittermayer, J. and H. Runge. Conceptual studies for exploiting the TerraSAR-X dual receive antenna. in Geoscience and Remote Sensing Symposium, 2003. IGARSS '03. Proceedings. 2003 IEEE International. 2004.

11. Stangl, M., R. Werninghaus, and R. Zahn. The TERRASAR-X active phased array antenna. in IEEE International Symposium on Phased Array Systems and Technology. 2004.

12. Kim, J.H., et al., First Spaceborne Demonstration of Digital Beamforming for Azimuth Ambiguity Suppression. IEEE Transactions on Geoscience & Remote Sensing, 2013. 51(1): p. 579-590.

13. Moreira, A., et al. TanDEM-X: a TerraSAR-X add-on satellite for single-pass SAR interferometry. in Geoscience and Remote Sensing Symposium, 2004. IGARSS '04. Proceedings. 2004 IEEE International. 2004.

14. Kankaku, Y., S. Suzuki, and Y. Osawa. ALOS-2 mission and development status. in Geoscience and Remote Sensing Symposium. 2014.

15. Tsuchida, M., et al. An experiment of azimuth ambiguity suppression by multiple receiver apertures with airborne Ku-band synthetic aperture radar. in Geoscience and Remote Sensing Symposium. 2014.

16. Jili Sun , W.Y.a.Y.D., The SAR Payload Design and Performance for the GF-3 Mission. 2017.

17. Shang, M., et al., A High-Resolution SAR Focusing Experiment Based on GF-3 Staring Data. Sensors, 2018. 18(4).

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