側面監視航空機レーダー

側方監視レーダー（SLAR）は、航空機、^[1]または衛星に搭載された、飛行方向に対して垂直を向いた（したがって側方監視）画像レーダーである。^[2]斜め（非垂直）モードも可能である。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するアンテナを取り付けることができる。

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、視線角度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で関連しています。地球の表面では、波は、この点の垂直軸に対して(公称楕円) 入射角βで入射します。(一部の出版物では、入射角はθ _iと表記されています。) 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らします。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、球面座標系での数学的記述に使用されます。

短距離から中距離の航空機搭載レーダーでは一般的に行われる平面地球の近似では、斜入射角と俯角はγ  =  εに等しく、入射角はβ  = 180° –  θと仮定できます。いわゆる LOS ベクトルは、アンテナから地上散乱体を指す単位ベクトルです (図では赤い矢印で示されています)。変数u、v、w は、 x、y、z 軸に対する方向余弦です。変数uはu  = cos αで、αは視線と x 軸 (飛行方向) の間の方位角です。 ${\displaystyle {\vec {u}}=(u,v,w)^{t}}$

SLAR の距離分解能 (飛行方向に対して垂直な画像の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。地球の地上では、距離分解能は俯角と反比例関係にあります。

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

${\displaystyle \tau }$ = レーダーパルスの持続時間（マッチした受信機で圧縮される可能性がある）

${\displaystyle c_{0}}$= 光の速度

${\displaystyle \gamma }$ = 俯角

パルス幅は通常 0.4 ... 1 μs、つまり= 8 ... 200 m です。パルス幅が短いほど、距離分解能は低くなり、高くなりますが、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 です。 ${\displaystyle \tau }$${\displaystyle \delta _{g}}$${\displaystyle \tau }$${\displaystyle \delta _{g}}$${\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ます）は、レーダー アンテナのビーム幅に依存します。これは、アンテナの物理的サイズ（実口径）と使用波長の比率から算出されます。ビームの広がりにより、傾斜範囲にも依存します。

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

${\displaystyle \lambda }$= 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

実際の開口である SLAR アンテナは、望ましい方位角解像度を達成できるほど大きく構築できないことは明らかです。実際、アンテナが大きすぎることと、宇宙への打ち上げが高価すぎることから、SLAR を宇宙で使用することは決して現実的ではありませんでした。合成開口レーダーは、方位角解像度 (距離解像度ではない) を向上させる方法を指します。

• レーダー画像

• レーダーチュートリアル
• 「横目で見る」1966年のSLARのフライト記事