Radar działający syntetycznie (SAR) wykorzystuje ruch platformy radarowej (takiej jak samolot lub satelita) do elektronicznej symulacji dużego otworu anteny. Gdy platforma porusza się po ścieżce, system SAR w regularnych odstępach czasu przesyła impulsy radarowe na powierzchnię Ziemi. Echa radarowe odbite od powierzchni są zbierane przez antenę i rejestrowane. Przetwarzając te echa z precyzyjnymi informacjami o czasie i fazie, SAR syntetyzuje obraz terenu o wysokiej rozdzielczości poniżej toru lotu.
Im wyższa apertura syntetyczna (określana przez ruch platformy), tym wyższa rozdzielczość uzyskanego obrazu. Metoda ta pozwala SAR osiągnąć wysoką rozdzielczość przestrzenną porównywalną do rozdzielczości fizycznie większej anteny.
Czujnik SAR działa poprzez przesyłanie mikrofalowych impulsów radarowych na powierzchnię Ziemi i odbieranie echa odbitego od obiektów na ziemi lub wodzie. Składa się z systemu antenowego, nadajnika, odbiornika i procesora sygnałowego.
System antenowy zbiera sygnały radarowe z określonej szerokości pokosu, nadajnik generuje impulsy radarowe, a odbiornik przechwytuje odbite sygnały. Procesor sygnałowy następnie przetwarza te sygnały, tworząc obrazy SAR, stosując algorytmy korygujące ruch platformy, efekty atmosferyczne i inne czynniki, które mogą mieć wpływ na jakość obrazu. Przetwarzanie to polega na łączeniu i skupianiu ech radarowych w celu stworzenia spójnego obrazu o wysokiej rozdzielczości przestrzennej.
Sonar z syntetyczną aperturą (SAS) działa podobnie do SAR, ale w środowisku podwodnym.
SAS wykorzystuje fale akustyczne zamiast impulsów radaru mikrofalowego. Działa poprzez emisję fal dźwiękowych z systemu sonaru holowanego lub zamontowanego na platformie mobilnej (takiej jak statek lub pojazd podwodny). Fale akustyczne przemieszczają się przez wodę i odbijają się od obiektów na dnie morskim lub w słupie wody. Odbiornik sonaru zbiera odbite sygnały i przetwarzając te sygnały z dokładnymi informacjami o czasie i fazie, SAS syntetyzuje obraz dna morskiego lub obiektów podwodnych o wysokiej rozdzielczości.
Technologia ta jest cenna w zastosowaniach morskich, takich jak eksploracja podwodna, archeologia morska i mapowanie dna morskiego.
Podstawowa zasada radaru z syntetyczną aperturą (SAR) opiera się na koncepcji syntezy apertury. SAR umożliwia obrazowanie w wysokiej rozdzielczości poprzez skuteczną symulację dużej apertury anteny przy wykorzystaniu ruchu platformy radarowej. Gdy platforma porusza się po ścieżce, SAR zbiera echa radarowe z różnych miejsc przestrzennych na powierzchni lądu lub wody.
Przetwarzając te echa w sposób spójny z precyzyjnymi informacjami o czasie i fazie, SAR rekonstruuje szczegółowy obraz sceny poniżej toru lotu. Dzięki tej możliwości SAR może osiągnąć wysoką rozdzielczość przestrzenną i pokonać fizyczne ograniczenia tradycyjnych systemów radarowych ze stałymi otworami antenowymi.
Radar z syntetyczną aperturą (SAR) ma wygląd boczny, ponieważ działa poprzez przesyłanie impulsów radarowych prostopadle do kierunku ruchu platformy radarowej.
Gdy platforma porusza się do przodu, impulsy radaru są kierowane pod pewnym kątem w stronę powierzchni ziemi lub wody. Echa radarowe odbite od powierzchni odbierane są przez antenę SAR, która jest zorientowana na zbieranie sygnałów od strony ścieżki platformy. Taka orientacja boczna umożliwia SAR pokrycie szerokiego pokosu przy każdym przejeździe i osiągnięcie całkowitego pokrycia terenu poniżej, dzięki czemu nadaje się do zastosowań wymagających obrazowania i monitorowania dużych obszarów.