真实孔径雷达（Real Aperture Radar，RAR）是沿飞行方向（方位向）以一定的角度沿距离向发射窄带脉冲束，接收从目标传回的后向散射信号，接收到的信号形成雷达图像。

图2-3　雷达成像几何

孔径是收集反射能量用于成像的开放区域，对于雷达系统而言，孔径就是雷达天线。天线将一个椭圆锥状的雷达波束，以一定的侧视角沿距离向发射出去（如图2-3所示），照射到地球表面的一个辐照带上，经散射部分能量被雷达天线接收用于成像。回波按地物至天线的距离被先后散射回天线，并依次记录，构成雷达图像的距离向（Range Direction）。雷达系统在发射雷达波的过程中，平台不断向前移动，间隔一段时间，雷达再次发射雷达波束，可对下一个辐照带成像。这些辐照带序列被并排记录下来，辐照带序列的排列方向，即平台飞行方向为图像的方位向（Azimuth Direction）。

真实孔径雷达工作原理为：它是向平台行进方向（称为方位向）的侧方（称为距离向）发射宽度很窄的脉冲电波波束，然后接收从目标返回的后向散射波。按照散射波返回的时间排列可以进行距离向扫描，而通过平台的行进，扫描面在地表上移动，可以进行方位向扫描。雷达图像的空间分辨率包括两个方面：距离分辨率和方位分辨率。距离分辨率是指雷达所能识别的同一方位向上的两个目标之间的最小距离，它由脉冲宽度T和光速c来计算，即为：c·（斜距分辨率）或c·cosθd（地距分辨率）。方位分辨率为波束宽度β与到达目标的距离R之积，而波束宽度与电磁波长λ成正比，与天线孔径尺寸D成反比，所以方位分辨率为：λ·。

由此可知，为提高真实孔径雷达的距离分辨率，必须降低脉冲宽度。然而脉冲宽度过小则会造成反射功率下降，反射脉冲的信噪比降低。为解决这一矛盾，可使用脉冲压缩技术。要提高方位分辨率，就必须增大天线的孔径。(www.daowen.com)

对于雷达成像，距离向成像构成影像的行。对于平面内某一行像素，不同的雷达斜距R对应于不同的像素，如图2-4所示。影像距离向的宽度，通常叫幅宽，如图2-3所示，幅宽WG可通过公式近似计算：

图2-4　雷达斜距投影

其中Rm为雷达天线中心到辐照带的斜距，η为天线中心的雷达入射角，ωv是与平台飞行方向垂直面内的圆锥顶角，即波束高度角，它与雷达天线宽度W和雷达波长λ有关。

为了改善距离分辨率，雷达脉冲应该尽可能地短，但天线只有发射足够能量的脉冲才能使目标反射信号被探测到。如果脉冲被缩短，则必须增大它的幅度来保证能量足够大。目前雷达设备不能发射非常短且能量很高的脉冲信号，多数雷达系统采用线性调频——脉冲压缩技术改变脉冲振幅和宽度，提高距离分辨率。地基RAR系统一般具有一定长度的天线，相较于地基SAR系统来说，该系统不需要轨道，影像采集时间短，成像算法相对简单且快速。