サイドスキャン式航空レーダー

サイドスキャン航空機搭載レーダー（SLAR）は、航空機^{[ 1 ]}または衛星に搭載された画像レーダーで、飛行方向に対して垂直に方向を向いています（そのためサイドスキャンと呼ばれます）。^{[ 2 ]}斜め（非垂直）モードも可能です。SLARには、標準アンテナ（実開口レーダー）または合成開口を使用したアンテナを取り付けることができます。

レーダーのプラットフォームは x 軸方向に移動します。レーダーは、視線角θ (またはオフナディア角と呼ばれる) で「見ます」。x軸と視線 (LOS) の間の角度αは円錐角と呼ばれ、 x 軸と視線の (x; y) 平面への投影の間の角度φは方位角と呼ばれます。円錐角と方位角は cos α  =  cos φ  ∙  cos εの関係にあります。地表では、波は、その地点の垂直軸に対して(公称楕円体) 入射角βで入射します。(一部の出版物では、入射角はθ _iと表記されます。) アンテナは、いわゆるフットプリントと呼ばれる領域を照射します。水平面に対する入射波の方向も測定できます。この角度γ  =  90°  − βは、グレージング角と呼ばれます。角度θ = ε + 90° は、球面座標系における数学的な記述に使用されます。     

短距離から中距離の航空レーダーで一般的に用いられる、地球が平面であるという近似では、入射角と俯角は等しいと仮定でき、γ  = ε、入射角はβ = 180° – θとなります。いわゆるLOSベクトルは単位ベクトルです。     ${\displaystyle {\vec {u}}=(u,v,w)^{t}}$（図中の赤い矢印で示されている）アンテナから地上散乱体への方向。変数u、v、wは、x、y、z 軸に関する方向余弦です。変数uはu  =  cos αで表され、 αは視線と x 軸（飛行方向）の間の方位角です。

SLARの距離分解能（飛行方向に対して垂直な方向の画像ピクセルを分離する能力）は、送信パルスの長さに依存します。地上では、距離分解能は俯角と反比例の関係にあります。

${\displaystyle \delta _{g}={\frac {\tau c_{0}}{2\cos \gamma }}}$

$\displaystyle \tau }$ = レーダーパルスの持続時間（受信機で圧縮される場合もある）

${\displaystyle c_{0}}$＝光速

${\displaystyle \gamma }$ = 俯角

パルス幅$\displaystyle \tau }$通常は0.4～1μs  、つまり$\displaystyle \delta _{g}}$= 8～200 m。パルス幅が短いほど$\displaystyle \tau }$下位$\displaystyle \delta _{g}}$そして、距離分解能は最高になりますが、エコー信号は低くなります。この制限は、パルス内変調を使用することで克服できます。帯域幅Bのステップ周波数波形を使用すると、距離分解能は${\displaystyle \delta _{r}=c_{0}/2B}$。

方位角分解能（クロスレンジ分解能とも呼ばれる）は、レーダーアンテナのビーム幅に依存します。これは、アンテナの物理的なサイズ（実開口）と使用波長の比から算出されます。ビームの広がりによって、斜距離にも依存します。

${\displaystyle \delta _{Az}={\frac {\rho \lambda }{2L}}={\frac {H\lambda }{L\sin \gamma }}}$

${\displaystyle \lambda }$= 波長

${\displaystyle L}$＝アンテナの長さ（飛行方向）

${\displaystyle \rho }$斜距離

${\displaystyle H}$= プラットフォームの高さ

SLARアンテナを実開口として用いる場合、所望の方位角分解能を達成できるほど大きなアンテナを構築することは不可能であることは明らかです。実際、SLARはアンテナが大きすぎるため、また宇宙への打ち上げ費用が高額になるため、宇宙空間での使用は現実的ではありませんでした。合成開口レーダーとは、方位角分解能（距離分解能ではない）を向上させるための手法を指します。

• レーダー画像

• Radartutorial
• 「横目で見る」 1966年のフライト誌の記事（SLARについて）