isar(isarel)

美国典型ISAR雷达系统和技术发展历程

随着20世纪50年代逆合成孔径雷达(ISAR)成像技术的首次提出，国内外学者在ISAR成像雷达研制方面开展了卓有成效的工作。

上世纪60年代初，美国密西根大学WillowRun实验室的Brown等人开展了对旋转目标成像研究，研制出对空间轨道目标成像的雷达，迈出了ISAR成像系统发展中关键的第一步。

70年代初，美国林肯实验室首先获得了高质量近地空间目标的ISAR图像，尽管其使用的ALCOR雷达不是成像雷达，但是通过相干数据记录和ISAR成像技术处理，获得了50cm的有效分辨率。

70年代末，林肯实验室建成的“干草堆”远距离成像雷达，分辨率可达0.24m，最远可对40000Km公里处的目标进行跟踪成像，是第一部具有实用价值的高分辨ISAR成像系统。

部署在美国战区导弹防御系统的GBR成像雷达距离像分辨率达到了0.12米，能对来袭的导弹、诱饵等目标进行成像。美国在高分辨ISAR成像系统已获得实际应用，并取得了很好的效果。

ALCOR雷达

世界第一部获得空间目标图像的宽带雷达，ALCOR雷达于1970年1月起在夸贾林靶场投入使用，同年对我国发射第一颗人造卫星“东方红1号”的助推火箭进行了跟踪和成像，推算得到火箭的尺寸和运载能力，从而推断出卫星的尺寸信息。

ALCOR雷达工作在C波段，载频为5.672GHz，宽带带宽512MHz，距离分辨率达0.5m。1973年，林肯实验室利用ALCOR雷达对出现故障的Skylab轨道实验室进行成像，并分析得到太阳能板失效的结论。

由于Skylab的真实图像一直未解密，图1中仅给出了仿真的Skylab空间站ISAR图像。ALCOR雷达对空成像的成功，极大促进了地基ISAR雷达系统的发展，美国相继研制成功了多套高分辨ISAR成像雷达系统。

夸贾林导弹靶场的目标特性测量雷达

1952年2月，美国陆军在夸贾林岛建立了夸贾林导弹靶场。位于该靶场的基尔南再入测量站(Kiernan Reentry Measurement, KREMS)于1959年建立，主要用于对太平洋靶场电磁信号的研究。

KREMS基地由林肯实验室代表美国陆军弹道导弹防御系统司令部进行维护和操作，拥有美国最先进的宽带雷达探测中心，部署了多部目标特性测量雷达系统，包括ALTAIR、TRADEX、MMW等。

ALTAIR是ARPA远程跟踪和测量雷达的缩写，其工作波段为VHF和UHF，该雷达具有口径打、灵敏度高、跟踪距离远等特点。

ALTAIR雷达自1970年投入运行后进行了多次的技术改造，除了执行常规的深空和近地空间目标的探测和跟踪任务外，主要用于为ALCOR、TRADEX、MMW等窄波束宽带成像雷达提供重要的跟踪数据，为其提供目标轨道预测等保障。

1972年，林肯实验室将位于KREMS基地的TRADEX雷达由UHF波段改造成为S波段。TRADEX是林肯实验室的第二部宽带成像雷达系统，它通过发射步进频信号来实现距离向的高分辨，信号综合带宽为250MHz，能达到的理论分辨率为0.6m。

在林肯实验室的建议下，美国分别于1983年和1985年在KREMS基地建成了两部远程毫米波雷达(MMW)。这两部雷达分别工作在Ka波段(35GHz)和W波段(95.48GHz)，初始带宽均为1GHz，径向分辨率为28cm。

MMW雷达大大扩展了ALCOR雷达的跟踪和成像能力，可对弹道导弹目标进行实时成像，并能精确估计出真假弹头因目标质量不平衡导致的运动差异。80年代末，林肯实验室将Ka波段MMW雷达的带宽提升至2GHz，距离分辨达0.12m，极大地提高了该雷达对空间弱小目标的成像能力，从而具备跟踪太空垃圾和空间碎片的能力。

林肯空间监视系统

除KREMS基地外，距离林肯实验室32公里的雷达试验场是美国另一处主要用于空间目标探测和弹道目标监视的地基雷达外场。美方在该雷达试验场建造和部署了多部宽带测量雷达，组成了著名的林肯空间监视系统(Lincoln Space Surveillance Complex, LSSC)。

LSSC主要包括Millstone Hill雷达、HLRIR雷达、Haystack辅助雷达( HAX)和Firepond激光雷达等4部大型雷达，其中HLRIR雷达是第一部具有实用价值的高分辨成像雷达系统。

HLRIR雷达全称为“干草堆”远距离成像雷达，1978年由Haystack雷达改造而成，该改造项目由林肯实验室完成。HLRIR雷达工作在X波段，带宽1GHz，距离分辨率0.25m，最远可实现对40000km处地球同步轨道卫星的ISAR成像。HLRIR的脉冲重复频率(PRF)高达1200Hz，能够消除目标快速旋转带来的多普勒模糊。

1993年，在HLRIR雷达附近，林肯实验室又建成HAX雷达。HAX雷达工作在Ku波段，是继升级完的Ka波段MMW雷达后又一部带宽达到2GHz的ISAR成像雷达，距离分辨率达到0.12m。与HLRIR相比，HAX能获取更加精细、质量更高的卫星图像，并可为美国国家航空航天局(NASA)提供有效的空间碎片信息。

为进一步提高成像分辨率，2010年5月开始，林肯实验室再次着手对Haystack雷达进行升级改造，增加了一个92-100GHz的高功率毫米波天线。升级后的雷达称为Haystack超宽带卫星成像雷达(HUSIR)。

HUSIR雷达同时工作在X波段(载频10GHz频率，带宽1GHz)和W波段(频率96GHz，带宽8GHz)，HUSIR是目前世界上距离分辨率最高的地面监视雷达，距离分辨率可达0.0187m。

图4中的卫星仿真数据成像结果显示了Haystack雷达带宽和分辨率提高带来的好处，从图中可以看出，随着分辨率的提高，成像结果能够展现目标更加丰富的细节，为后续的目标特征提取和识别提供了更为有利的支撑。

除上述的几部具有代表性的空间监测雷达外，美国利用其技术和资金上的优势，在美国本土和以外的多个雷达基地部署了多套目标特性测量和成像雷达，如部署在挪威和美国本土的GLOBUSⅡ雷达、部署在英国的X波段雷达 (XBR)等、部署在美国本土的AN/FPS- 85相控阵雷达等。这些雷达构成了美国空间探测地基雷达网络，为其开展空间和弹道导弹目标探测与识别提供了有力的技术支撑。

海基和舰载ISAR成像系统

除了地基雷达，搭载于移动平台的对空ISAR成像系统日渐成为空间监视的一个新的发展思路。由于空间监视雷达通常尺寸较大，搭载其的移动平台主要分为海基和舰载两种，相比于地基雷达，移动式雷达的优势是部署更为灵活、观测范围更广、战时生存能力更强。

比较典型的舰载ISAR系统是1981年开始服役的Cobra Judy雷达，它装载于美舰“瞭望号”上，是美国战区导弹防御体系中最重要的雷达之一。经过1984年的改装，CobraJudy具备了宽带成像功能，主要用于对弹道导弹的监视与预警。

1996年，林肯实验室开始着手研制陆海两用可移动Cobra Gemin雷达，用于更方便地收集世界各国的弹道导弹数据。Cobra Gemin雷达于1999年3月完成在“无敌号”军舰上的安装并投入使用。

该雷达工作在S和X两个波段，其中S波段的带宽为300MHz，实际分辨率0.8m，X波段带宽1GHz，实际分辨率为0.25m。

2004年，美国海军公布了Cobra Judy替换项目的新舰设计要求，该舰将替代“瞭望号”，成为CJR项目的支持平台。新的舰船将装备Cobra Judy II改进型舰载雷达组，包括S波段雷达和X波段雷达，是美国第一部全智能、双波段舰载相控阵雷达系统。该项目于2011年10月7日正式完成，并于2013年4月2日成功对Atlas V火箭发射进行了获取和跟踪任务。

2005年11月，随着重型起重船MV BlueMarlin号半潜在墨西哥湾内，由美国波音公司和雷神综合防务系统公司设计并建造的海基X波段宽带相控阵雷达(SBX)正式入海使用。

SBX雷达由宙斯盾战斗系统使用的雷达变化而来，是美国导弹防御局(MDA)为防御弹道导弹而部署。SBX雷达作为对地基雷达的补充，具备宽带成像功能，能够对来袭的远程弹道导弹进行跟踪、识别和评估。

纵观美国ISAR成像雷达系统和技术的发展历程，可以看出：每次技术进步都紧紧围绕着进一步提高雷达探测能力和提升雷达分辨性能展开，在提高目标轨道信息获取能力的同时，更加注重获取目标的电磁散射特性，实现了空间碎片等微小目标、同步轨道卫星等超远距离目标的宽带高分辨成像观测。

随着现代微小卫星的发展和应用，空间目标尺寸越来越小，对雷达的目标探测能力和成像分辨率要求越来越高。ISAR成像雷达将围绕超远距离探测和高分辨精细成像两大技术主题快速展开，而高分辨精细成像在实现目标检测和准确识别中显得尤为重要。

国外高分辨率逆合成孔径雷达(ISAR)成像

跟踪和成像雷达(Tracking and Imaging Radar, TIRA)是由德国弗劳恩霍夫高频物理和雷达技术研究所管理和运行，部署于德国的Wachtberg ，雷达建造于20世纪60年代，已有效运行超过50年。

从天线罩内看TIRA雷达



TIRA雷达外观



TIRA雷达站全景图



雷达参数分析

TIRA雷达为单脉冲雷达，抛物面天线直径34m，工作频段分别为L频段(中心频率1.333GHz，波长22.5cm)和Ku频段(中心频率16.7GHz，波长1.8cm)。

L波段波束宽度为0.45°，峰值功率为1MW，可跟踪太空中的碎片。雷达可测量单个目标的方位、距离和速度等轨道参数，在可探测到1000km内大小为2cm的目标。

双基地模式下，TIRA雷达作为发射站，埃费尔斯贝格转动抛物面射电望远镜作为接收站，系统可探测到1000km内目标的大小可提升为1cm。

TIRA雷达和射电望远镜双站监测模式



Ku波段用于逆合成孔径雷达(Inverse Synthetic Aperture Radar，ISAR)成像，峰值功率为13KW，成像分辨率优于7cm。雷达方位角探测范围为0°-360°，转速达每秒24°，俯仰角探测范围0°到90°。天线罩直径为47.5m。

需要说明的是，TIRA建造之初的带宽为800MHz，距离分辨率0.25m。1991年和1992年，TIRA雷达成功对前苏联“礼炮-7”空间站和“和平号”空间站进行ISAR成像。

“礼炮-7”空间站(左)和“和平号”空间站(右)成像结果



经过2002年的升级改造，该雷达的成像带宽已达2GHz，分辨率优于0.125米。带宽升级后，TIRA雷达对航天飞机和欧空局的ATV-4货运飞船进行了成像。可以看出，随着带宽的增加，雷达对目标细节的成像能力得到进一步提高。

航天飞机ISAR图像



ATV-4货运飞船ISAR图像



雷达测量数据的应用

TIRA雷达作为一套配属于研究机构的雷达，其测量数据对世界除美国外的许多国家的空间机构(应该中国也除外)是公开的。雷达为这些机构提供了高精度的轨道测量数据以及高分辨的卫星目标雷达图像。

这些数据在空间碎片精确测量、卫星碰撞预警、目标图像结构分析等方面发挥着重要作用。

若道周运8.28-9.3丨迎来急剧变化的9月，在梦想和现实间寻求平衡

作者/Dora ISAR认证占星师

编辑/翀子 封面/书君 图片/稿定设计

整体氛围

金星逆行期间，电影《芭比》上映并横扫全球票房，早已突破10亿美元，在今年夏季的片场中轻松夺冠。这当然是一部好看的商业电影，更是一部引发多重争议和思考的电影，激发了女性主义、存在主义、父权社会等等涉及价值观、女性（金星代表事物）的议题。

同时，电影引发的思考还在荡起阵阵涟漪：人类存在的意义、生命的价值、社会观念、政治正确，可以无限挖掘。

在本周即将发生双鱼座超级满月的时刻，我特别想探讨的是这个电影关于梦想和现实的话题：

芭比乐园是什么呢？既不是过去也不是未来，既不是天堂也不是海底，不是神话或者五维空间，而且谁都可以进入并且出来。这就是梦想和现实吧？芭比乐园是梦想世界，而芭比所进入的真实世界是现实世界。

小时候的芭比玩具，是女孩子们对未来生活的心理寄托，通过芭比，构建我们对美好和幸福人生的完美梦想，这里既不会有“死亡”的概念也不会有“橘皮组织”，所有故事的结尾都是“从此公主和王子过上了幸福生活”。而现实世界，那些完美的梦想变成了不堪一击的肥皂泡。

在成长过程中，需得经过无数次洗礼、煎熬，才能够在现实世界立足。而梦想是否就此幻灭了呢？不会，在星月辉映之时，总有一些特别的时刻，我们会重拾梦想，那个带给我们最初美好的世界，记起我们的初心，给我们继续前行的勇气。

经过现实的重重压制，我们的梦想世界是否还是最初的模样？

相信早就更迭换代了，芭比乐园可以变成肯之王国，我们心目中的幸福也可以从一颗棒棒糖变成没有尽头的功名利禄。如果真的再也无法找到快乐，可能需要审视一下自己的初心是否已经迷失？被玷污的梦想无法再给予前行的力量。

电影中的两个世界，经过跋涉就可以出入，我们的梦想世界和现实世界岂不是也一样？我们必须面对现实世界的揉搓，也可以在夜深人静时候回到梦想世界，修复我们的梦想。两个世界之中的旅行可以时刻发生，在金星逆行期间，正是我们思考关于价值观、财富、关系、人生的价值和意义的时刻，这样的旅行一定变得更加頻繁。

本周出现两个重要的星象，周二天王星开始在金牛座23°开始逆行，直到2024年1月27日恢复顺行。其实天王星早就开始了停滞的状态，本周也是停滞的。要等到下周六星逆行时才开始真正逆行。

周三是双鱼座超级满月，一般每个月只会出现一次新月，一次满月，这个八月确实不太寻常，继月初的水瓶座满月后，我们迎来月底的第二次满月：双鱼座月亮合相土星，对分座的太阳。同时，两大社会行星，土星和木星呈现五分相，这是能量变动非常剧烈的一天。周五，月亮进入白羊座，加持我们的勇气。

天王星在金牛带来个人生活和社会经济层面急剧变化，势必会搅动平静生活的安逸，你正在经历哪些不得不面对的改变呢？满月和土星的相位关系，沉重的现实给你发布了怎样的功课？被现实拷问的是你的经济、健康、还是未来的出路？还记得当初的梦想吗？

不管怎样，我们都必须直面现实，在任何困难的情形下安顿好自己的生活。秋风已起，在经历夏之喧嚣后，我们会有冬天。星辰有流转，自然有规律，在秋冬的严酷之时，我们仍然可以怀抱春夏的梦想和希望，这就是坚忍的人生之旅。

本周重要天象

★ 周二

天王星逆行

天王星是变革和创新之星，天王星入金牛座的七年时间（2018年-2025年），一定会给金牛座代表的事物带来深刻的变化，比如社会经济、金融投资、农业、健康、生活方式等等。

在停滞逆行的时候，天王星的能量更加凸显，我们可以关注个人生活的情感、人际、财务方面有哪些变化？社会经济层面、金融市场又有怎样的风波？今年夏天肆虐的水灾，夏威夷的山火，都带有天王星那种令人震惊的特质，除了恐惧和祈祷，人类更应该聆听自然母亲的呼声，学习如何应对的功课。

天王星是缓慢的外行星，他的影响需要快速的行星来触发，我们可以观察太阳、月亮、水星、金星、火星和天王星形成相位的时刻，做好随机应变的准备。

★ 周四

双鱼座满月

满月是一个结束，意味着释放、清理和放手。八月的开始和结束都有满月，说明这个月是时候释放那些对我们来说不再合宜的一切，无论是物质层面还是精神层面。

能否告别你过去的生活方式？放下纠结已久的关系？释放让你痛苦的信念？一切都在流转，没有永恒不变。座的月份来了，加快断舍离吧。能够放手，你会拥有更多的空间。

双鱼座本身是梦幻，艺术，疗愈，又充满了慈悲同情，非常柔软优美，富有诗意的能量，但这个满月，月亮先合相土星，然后马上对分太阳，给诗意和梦幻平添了土星严酷的味道。

当梦想照进现实，现实又给了当头一棒：你可以有梦想，但一定要面对现实，要脚踏实地，挽起袖子亲身努力。“高高山顶立，深深海底行”既要远大的理想，又要努力去践行。

梦想和现实总在我们身上撕扯，让我们沮丧，逼我们向前。

当下引发全网关注的李玟事件，也折射了光鲜的舞台和脆弱不堪的人性，严酷的商业规则之间的种种矛盾，也是一场梦想和现实的考量。

这个满月发生的同时，两颗社会行星，土星和木星也正好呈现五分相。土星和木星是社会现实的调节行星，20年是一个土木周期，目前这个周期开启于2020年底的土木合相，社会开启了一个新的周期。

五分相也是五芒星的符号，崇拜自然的古人把万物中阴性的神明用这个符号来表示。在古希腊-罗马的神话中，金星维纳斯就用五角星来代表，因为金星每八年在空中的运行轨迹，从地球的观测者看来，正好是一个正五边形。

五分相象征着女性代表的生命、创造力、疗愈力，代表人克服困难和解决问题的能力，以及思想上的新异和创造力。所以土木五分相也是阴性力量突显的时期，这不仅仅是女性，而是指一切柔软，接纳，具有创造力和疗愈力的阴性力量。水利万物而不争，阴性的力量是最坚韧的，这个满月也是创造突破困境的神奇时刻。

在梦想和现实的拉扯中，我们呼唤接纳和包容，用平静的心接纳世间的变化，用宽容代替冲突，用爱化解仇恨，才能找到平衡之道。

12星座一周运势

若道君：你可以在APP STORE或者应用商店搜索“若道”下载APP，输入个人档案，查看行运盘（也可以使用其他星图软件），找到双鱼座满月时（北京时间8月31日9:35）行进的月亮和逆行天王星落在出生星图的第几宫，然后对照下文查看内容。

如下图中，月亮行进在比尔·盖茨个人出生星图的第8宫，逆行天王星在第10宫。

上升白羊座

天王星在2宫逆行，你需要注意自己投资理财方面发生一些出乎意料的变化。暂缓重大的财务理财决策以防范风险。如果需要引入一些新的投资理财方式，可以再三讨论后尝试。

满月发生在你的第12宫，是时候多关心一下自己的身心健康，夏秋换季，要注意风寒，早点休息。也建议安排一次体检。精力充沛的你也需要有休养生息的时间。日常的竞争，或者是矛盾，也到了结束的时候，该放手就放手吧。

上升金牛座

天王星在你的1宫逆行，个人形象可以逐渐改变，如果觉得一贯的装扮厌烦了，不妨尝试一下新款式。也许你希望带给大家一个耳目一新的你，不要犹豫了，就从本周开始。

满月发生在你的第11宫，本周你需要来自朋友的安慰和关心，如果有心事，可以找朋友聊一聊。和可以约朋友去看电影，画展，音乐会，任何适合的艺术活动，会给你带来快乐的时刻。如果希望购买新的电子产品，也可以入手了。

上升双子座

天王星在你的12宫逆行，如果一直觉得有什么事情在束缚着你，现在可能是打破这些限制的时候了。曾经有过的恐惧和犹豫，都会慢慢过去，你将变得更加勇敢。

满月发生在你的第10宫，工作上一直努力的目标是否已经达到？或者你的努力已经被上级和同事们关注到了，目前需要平衡好事业和家庭之间的关系，两者兼顾是十分重要的。

上升巨蟹座

天王星在你的11宫逆行，也许你会改变和朋友相处的方式。也许有的朋友会离你而去，也有机会认识新的朋友。网络上的活动需要谨慎小心，以免出现一些意外的状况。

满月发生在你的第9宫，有继续在高等学府深造的机会，新的学子们正要开始求学之旅，外地的学生们也开始出门回到学校。行万里路读万卷书，祝大家新的学年学习顺利。

上升狮子座

天王星在你的10宫逆行，事业上有可能出现意想不到的变化，或者你遇到了新的挑战，或者面临新的岗位调整。但这并不一定是坏事，可能你正好遇到了一些调整的契机，正好是你事业上的一个转机。

满月发生在你的第8宫，投资理财方面是否已经有了结果？也许会得到一些理赔，或者别人赞助的钱财。也许亲密关系会有一些困扰和挑战，很快就会有答案。

上升座

天王星在你的9宫逆行，长途旅行容易发生意想不到的变数，最好不要出远门。也许你的信念会发生转变，对原来笃信的事情产生了怀疑。也许你开始对一个全新的学术体系发生了兴趣。

满月发生在你的第7宫，你的队友，伙伴，伴侣需要你承担起更重要的责任。合作计划有了眉目，下一步就是逐步开展实施，你会变得更加自信。

上升天秤座

天王星在你的8宫逆行，保障性的财务计划也许会发生变化，可以重新评估你之前的选择。是否遇到一些棘手的债务问题，可以多请教理财专家，制定更好的理财计划。

满月发生在你的第6宫，日常生活中哪些地方发生了大的改变？需要注意自己的健康，也许你正在用更加严格的锻炼计划守护自己的身体健康，你正开始有效率的生活，自律让人自信。

上升天蝎座

天王星在你的7宫逆行，也许事业伙伴突然分离，亲密关系出现一些突然的变化，当关系遇到挑战的时候，需要你承担起责任。

满月发生在你的第5宫，是求婚、备孕的时机，你的一些艺术创作也可能获得成果。双鱼座月亮充满灵感，利用好这段时间，达成你的梦想。

上升射手座

天王星在你的6宫逆行，你平静的日常生活被哪些事情改变了呢？也许暂时有些应接不暇，手忙脚乱，希望你能够尽快重新回到有效率有计划的生活轨道上去。

满月发生在你的第4宫，是时候回家了。虽然事业机会比较多，但需要多花一点时间处理家里的事情，改善家庭生活，照顾家中亲友，整理家居。

上升摩羯座

天王星在你的5宫逆行，是一个注重自我转变的时期，你从内心深处感受到自己将发生的蜕变，并勇敢地迎接挑战。同时，亲子关系也会发生变化，也许孩子出门学习了，或者从父母家中接回自己养育。

满月发生在你的第3宫，夏日的旅行结束了，要开始正常的工作和学习。水星正在逆行，沟通和合作需要反复确认，多倾听，以免出现不必要的误解。

上升水瓶座

天王星在你的4宫逆行，家里发生了哪些变化？突然的搬家或者买卖房屋，或者房东方提出新的要求。也有可能突然有了成家的想法。多回家看看父母，关心他们的健康和需求。

满月发生在你的第2宫，在金钱的态度上变得更加谨慎而有责任感，不再大手大脚的花钱，非常关注收入和工作方面的问题。当然，你的努力也会带来回报，最近的财运还是不错的。

上升双鱼座

天王星在你的3宫逆行，旅行时候容易有想不到的变数，沟通合作方面的也需谨慎小心。手足亲友的联系需要你付出更多的努力。孩子的教育事宜一波三折，让你很是操心。

满月发生在你的第1宫，你变得更加充满灵感和诗意。也许你有了新的梦想和目标，也正在为之付出艰苦努力。需要调整自己和伴侣，合作伙伴的关系，看见他们真实的需求。

祝大家一周平安顺遂！