但是想要在700千米的外太空，观测地球上小尺寸的物体，就要求微波成像雷达具有高分辨率，雷达的孔径必须是千米级别，但是基于成本、机载与星载平台的空间，雷达的尺寸不能太大。
上个世纪50年代，美国特异公司的卡尔•威利（Carl Wiley）发现，利用多普勒频移处理，在不增大雷达体积的情况下，实现高分辨率雷达成像，以此逐渐发展成今天被人熟知的合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，SAR）。
在观测时，雷达与被观测目标之间存在相对运动，合成孔径雷达就是在目标的移动的路径上间隔取样，相干累加，获得与大尺寸雷达观测相同的效果。打一个很形象的比喻，类似于“多轨道录音”，一位通晓各种乐器的演奏家，将他演奏的各种乐器录下来，再将这些声音合成在一起，就等于一个人演奏交响乐。
星载SAR：在目标的飞行路径上间隔取样，相干累加，获得与大尺寸雷达观测相同的效果
SAR作为一种独特的成像技术，可以穿透云层进行夜间成像，它是持续监测地球的重要工具。而且，SAR可以在图像中识别出材料属性、湿度等信息，提取到在光学成像中不明显的高价值信息，在军事方面具有重大的意义。