合成孔径激光成像雷达原理样机外场实验系统除了原理样机外，还有运动模拟平台和大口径目标指向反射镜。由于运动模拟平台长度的限制，该系统模拟飞行速度限制为0.1 m／s，单点合成孔径时间为1 s。受实验环境限制，该系统处于30°斜视状态，因此每个接收脉冲内形成较大的多普勒频移，同时运动模拟平台运行速度存在2%的速度波动导致多普勒频移的相应波动。

外场实验在上海光机所实验楼顶到230 m，350 m，1.2 km距离的居民楼之间展开，雷达收发端离地面13 m，目标离地面36 m，其间需要穿越繁忙的公路、河流、宾馆、餐馆，并且收发光束紧贴一栋楼壁擦过，受到楼墙壁回波的干扰。雷达与目标地理分布如图11-21所示，从雷达端观测目标区域照片如图11-22所示。

首先对单个角锥目标进行了合成孔径激光成像实验。目标回波的信号谱分析如图11-23所示，图11-23（a）为测相通道信号谱；图11-23（b）为合成孔径通道信号谱。可以明显看出由于运动平台运动方向与激光指向角度不垂直导致的脉冲内多普勒频移，以及探测器在低频以及1 MHz附近的较高噪声信号。

图11-23　信号谱分析

（a）测相通道；（b）合成孔径通道

如果不利用干涉测相通道信息对合成孔径信道数据进行校正，仅利用简单的线性距离徙动校正算法的交轨向压缩结果如图11-24（a）所示，多普勒频移波动导致明显的交轨向徙动。平台抖动、光纤延迟线附加扰动以及大气扰动活塞项形成的顺轨向位相扰动同时存在，导致无法完成顺轨向聚焦，如图11-24（b）所示。干涉测相通道测得的慢时间相位扰动如图11-25所示，可见其位相扰动超过10个波长，且慢时间点与点间位相扰动也超过π／2。

图11-24　角锥目标无补偿成像结果(www.daowen.com)

（a）交轨向压缩；（b）顺轨向压缩

利用干涉测相通道信号补偿合成孔径通道信号后可以消除交轨向徙动，如图11-26（a）所示，同时也补偿了慢时间相位扰动，二维聚焦结果如图11-26（b）所示，交轨向剖面分析如图11-27（a）所示，顺轨向剖面分析如图11-27（b）所示，顺轨向分辨率优于1 cm，但是由于啁啾激光器非线性限制，交轨向分辨率约为2 cm。

图11-26　角锥目标干涉通道补偿成像结果

（a）交轨向压缩；（b）顺轨向压缩

图11-27　角锥目标干涉通道补偿成像分辨率

（a）交轨向分辨率分析；（b）顺轨向分辨率分析