近日，中国科学院空天信息创新研究院洪文研究员、北方工业大学林赟副研究员团队基于合成孔径雷达（SAR）三维成像机理及方法等长期的研究积累和技术成果，成功取得国际首幅500米口径球面射电望远镜（Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope，FAST）三维分辨影像。通过SAR多角度观测与干涉SAR高精度测量的有机结合，研究团队突破了目标各向异性散射自适应估计、宽角相干及多角度非相干孔径积累、高精度三维解叠掩、地距坐标系三维分辨成像等关键技术，实现了复杂结构目标的高精度三维分辨成像。

    实验数据由北京无线电测量研究所韦立登研究员团队研制的Ka波段机载毫米波干涉SAR系统获取。该系统采用固态有源天线体制，通过在单个吊舱内集成多部收、发天线，单次飞行获取的多通道数据可组合成单基线干涉、多基线干涉、多极化成像、多极化干涉等多种业务模式。其吊舱具备两轴伺服调节功能，并集成了高精度位置和姿态测量设备（POS），为复杂曲线轨迹数据获取提供了精确的天线姿态和位置信息。

图1 FAST航拍照片

图2 FAST Ka波段机载毫米波条带SAR图像

图3 FAST Ka波段机载毫米波干涉圆周SAR三维图像

    机载实验观测目标FAST位于中国贵州，是世界最大的球面射电望远镜（图1）。圆周飞行轨迹的中心设计为FAST球面镜中心，飞行半径约为3000米。FAST主要组成部分包括500米口径球面反射面、馈源支撑塔（6座）、球面反射面支撑格构柱（50根）等。图2为Ka波段条带SAR二维图像，图像分辨率达0.3m×0.3m（距离×方位）。受限于雷达观测几何及二维成像方法，图像存在阴影、叠掩、透视伸缩等现象，部分目标结构不可见。图 3为全场景、全方位三维影像，三维分辨率为0.3m×0.3m×0.3m（距离×方位×高程）。图中，FAST三维立体结构清晰可见，且馈源支撑塔高度测量值约为168米（颜色表对应散射中心海拔高度），与实际情况相符。

    联合团队将进一步深入开展相关研究工作，挖掘多角度等新观测维度带来的信息增量，围绕三维散射特征描述方法，探索新型、高效数据获取模式及处理方法，进一步推动复杂场景多维信息精细化描述的实际应用。