合成孔径激光成像雷达（SAIL）近些年来得到迅速发展［9～15］，但是实现三维成像必然是一个进一步发展的方向。微波侧视合成孔径雷达（SAR）采用干涉技术实现三维地形浮雕成像［16］，常用的方法有单航过干涉法和两航过干涉法两种，单航过采用一发两收结构的SAR，双航过采用一发一收的SAR。在侧视合成孔径激光成像雷达领域也已经在实验平台规模的实验上实现了具有三维地形浮雕成像的干涉合成孔径激光成像雷达［17］，基本方法属于双航过干涉法。由于大气扰动，运载平台的干扰以及其他影响，侧视SAIL采用一发两收单通过干涉法需要保持两个接收机之间的稳定光频相位关系，采用一发一收两通过干涉法要求两幅图像之间保持光频级相位的同步，因此真正应用是非常困难的。

传统的合成孔径激光成像雷达即侧视SAIL的距离分辨的实现是采用啁啾激光发射和光学外差去斜解调接收来完成的，这需要把激光光源分成两部分：一部分用作发射光束，另外一部分用作本振光束。因此任何相关联的相位波动和干扰，如大气扰动、运动平台振动、目标散斑、激光雷达系统本身相位变化等，都将被引入外差探测信号中而严重降低雷达性能，使得实际应用变得非常困难。第5章提出了一种直视合成孔径激光成像雷达［15，18］，基本原理是：对目标投射两个同轴同心且偏振正交的光束并且进行自差接收，其中两个偏振光束波前由交轨向柱面波前和顺轨向的柱面波前组成。在交轨方向上这两个光束的柱面波前的符号相同、曲率半径相同，并作相互反向的平移，因此在快时间轴上产生目标交轨向与目标位置有关的空间线性相位项调制。在运载平台运动的顺轨方向上这两个光束的波前具有符号相反的曲率半径，因此在慢时间轴上产生目标顺轨向位置有关的空间二次项相位历程。最终通过傅里叶变换实现交轨向聚焦成像，通过共轭相位二次项匹配滤波实现顺轨向聚焦成像。由于采用了同轴光束自差接收，大大降低了大气、运动平台、光雷达系统和散斑等相位变化和干扰的影响，同时大大地简化了系统结构，使得实际应用成为可能。

本节在直视SAIL的基础上，提出了一种自干涉的产生三维地形浮雕成像的原理方法。首先是对于交轨向正扫描和反扫描的柱面镜进行位置偏置，包括同向偏置（其使得两柱面镜的中心重合位置偏离光阑窗口），也包括逆向偏置。同向偏置造成交轨向成像频谱的单边带平移，逆向偏置对于正扫描和反扫描的成像频谱产生相对线性相延，然后逐一对一对交轨向正扫描和反扫描收集聚焦像进行相干叠加，并由此产生交轨向自干涉。自干涉产生的平展条纹对于目标面的倾斜投射即可产生包含目标高度信息的波痕干涉图，最后通过传统的解包裹算法产生表征目标表面轮廓的等位线图。(www.daowen.com)

本方法采用一发一收的单航过干涉法三维成像，比传统的一发两收雷达单通过干涉法和一发一收雷达的双通过干涉法要简单得多。本方法仅仅在直视SAIL中作一些修改就可以实现3D成像，结构简单，原理有效。直视SAIL本身具有抗大气、运动平台等相位干扰能力，因此这种附加的自干涉效应也不受大气、运动平台等相位干扰的影响。本节提供了一种SAIL干涉接收实现3D成像的可能途径。