針對海上應用，美國海軍在MP-RTIP的基礎上升級改造形成了Multi-Function Active Sensor(MFAS)雷達系統[6]。MFAS雷達系統仍然采用2維相掃機制，能夠在一次飛行中覆蓋7×106 km2，從使用角度考慮有對海、對地兩種模式，具備SAR、逆SAR(ISAR)、海面搜索功能。2014年以后開始陸續增加海上運動目標檢測(MMTI)、氣象、敵我識別功能。MFAS雷達系統于2011年底在GulfstreamⅡ飛機上進行了飛行試驗，2012年交付美國海軍使用，裝載平臺為“全球鷹”的衍生機型MQ-4C Triton。
2.2 中高空無人機載SAR系統
“捕食者”無人機是最有代表性的中高空無人機平臺，由美國通用原子公司組織研制開發，其SAR系統技術指標如表 2所示。自1997年至今經歷了A型、B型、C型3代產品衍變，飛行速度由222 km/h提升到444 km/h、飛行高度由7 km提高到15 km[7]。
| 表 2 “捕食者”無人機裝載的SAR 系統技術指標Tab.2 SAR specifications of Predator UAV |
“捕食者A”搭載的SAR系統是由諾格公司研制的TeSAR，如圖 3所示。TeSAR工作在Ku波段，采用單軸電掃陣列天線，方位向電子控制掃描，雙軸機械轉動平臺控制方位與橫滾向轉動，方位向轉動范圍為±135°、橫滾向轉動范圍為-15°～-75°。TeSAR于1996年生產，1998年交付使用并進行了輕量化改進。輕量化的TeSAR即TUAVR(Tactical Unmanned Aerial VehicleRadar)系統，沒有裝備“捕食者A”，而是裝載在Shadow200戰術無人機上。
| 圖 3 TeSAR實物圖Fig.3 TeSAR photograph |
“捕食者B”搭載的SAR系統是由通用原子公司與Sanida實驗室聯合開發的Lynx系統[8]，如圖 4所示。Lynx系統也工作在Ku波段，采用拋物面與3軸穩定平臺、集中發射工作體制，最高分辨率為0.1 m，重量小于56 kg。1998年Lynx試驗飛行成功，1999年安裝在I-GNAT無人機上首飛，2001年開始配套裝備“捕食者B”無人機。
| 圖 4 Lynx實物圖Fig.4 Lynx photograph |
“捕食者C”搭載的LynxⅡ是Lynx的升級型[9]，如圖 5所示。與Lynx相比體積與重量上有了較大的改進，重量降低至36 kg以內、最大作用距離增大至80 km,LynxⅡ具有相關變化檢測(CCD)功能。2008年LynxⅡ開始裝備部隊，2010年LynxⅡ增加了ISAR功能，裝載于美國海軍 MQ-8B型Fire Scout戰術無人機，完成了廣海域搜索(MWAS)飛行試驗，并備選英國的Watchkeeper計劃。
| 圖 5 LynxⅡ實物圖Fig.5 LynxⅡphotograph |
此外，通用原子公司與Sanida實驗室在Lynx系列雷達基礎上，完成了雙波束Lynx改進。在Lynx基礎上實現了兩個不同相位中心的波束，采用空時自適應處理方法在主波束雜波背景中對運動目標進行檢測，能夠精確跟蹤慢速運動目標、提高定位精度[10]。
Starlite無人機載SAR系統也是由諾格公司研制，如圖 6所示。充分借鑒了已裝備美軍的TeSAR,TUAVR相關技術，進一步增強了戰場態勢獲取等情報偵察能力，包括全天候、廣域、固定目標成像以及運動目標檢測等功能。Starlite總重量小于28 kg，工作在Ku波段，最高分辨率為0.1 m、作用距離10～40 km，具有條帶，聚束，GMTI,MMTI等多種工作模式[11]。Starlite于2012年9月裝備美國通用原子公司“灰鷹”中高空無人機平臺并交付美國陸軍使用。
| 圖 6 Starlite實物圖Fig.6 Starlite photograph |
除以上幾種典型的中高空無人機載SAR系統以外，美國還針對海上應用研制了SeaVue多功能監視雷達[12]，如圖 7所示。SeaVue由雷聲公司制造，是一個模塊化的多功能雷達，工作在X波段，最大發射信號帶寬為400 MHz，采用拋物面天線、集中發射機制，可實現360°掃描，具有ISAR/SAR/DBS/MTI/MMTI等多種工作模式，主要用于海面監視、搜索、海上艦船成像等。SeaVue還可搭載在ATR-42等中高空飛機上，美國、日本、意大利、澳大利亞等國家都進行了采購。
| 圖 7 SeaVue實物圖Fig.7 SeaVue photograph |
2.3 戰術型無人機載SAR系統
TUAVR戰術型無人機載SAR系統是TeSAR的升級型，由諾格公司研制，是專為美國陸軍Shadow200戰術監視和目標截獲無人機設計的SAR雷達。TUAVR技術指標如表 3所示。TUAVR重量低于30 kg、耗電小于500 W，發射機采用新型的微波功率模塊，方位向掃描范圍擴大到360°。TUAVR于1998年開始研制，2001年3月在無人機上試飛成功，同年裝備部隊。
| 表 3 TUAVR技術指標Tab.3 TUAVR specifications |
在EL/M-2055系列無人機載SAR/GMTI雷達的基礎上，2011年以色列研制成功了EL/M-2054輕型戰術型無人機載SAR系統[13]，如圖 8所示。具有聚束模式/條帶成像/GMTI等多種工作模式，最大作用距離可達10 km、總重量12 kg，功耗小于250 W。EL/M-2054的天線在方位向進行能夠360°旋轉，SAR條帶模式下對地成像效率為360 km2/h,GMTI模式下采用雙波束增強技術，天線掃描范圍可設定，監視面積可達25 km2。
| 圖 8 EL/M-2054實物圖Fig.8 EL/M-2054 photograph |
RDR-1700B是一套由Telephonics公司研制的集搜索、監視、目標跟蹤、成像與氣象等多功能的海上雷達系統，如圖 9所示。該雷達工作在X波段，采用固態放大器，能夠完成0.3 m的SAR/ISAR成像、對地/海廣域搜索與監視、運動目標檢測、指示與跟蹤[14]。“火力偵察兵”是由諾格公司研制的一種戰術型無人直升機，能夠在陸地和海面艦只上垂直起降。為適應該飛行平臺，Telephonics公司對RDR-1700B進行了改進，增加了自動識別處理，能夠對商船或軍船進行識別。改進后的RDR-1700B重量降低至30 kg左右、功耗低于1000 W,2014年6月在美國海軍的組織下，在“火力偵察兵”上進行了海上飛行試驗，并批量裝備海軍。
| 圖 9 RDR-1700B實物圖Fig.9 RDR-1700B photograph |
在美國空軍資助下，美國Sandia實驗室于2005年成功研制了可裝載小型戰術型無人機平臺的MiniSAR系統[15]，如圖 10所示。MiniSAR工作在Ku波段、工作在條帶或聚束模式，最高分辨率為0.1 m、作用距離10～23 km、總重量低于12.2 kg。MiniSAR系統計劃2006年10月份，MiniSAR系統搭載在洛·馬公司的小型“天空幽靈”(SkySpirit)戰術無人機系統上成功進行了演示。
| 圖 10 MiniSAR實物圖Fig.10 MiniSAR photograph |