为了完成对地观测使命，雷达逐渐发展出了成像能力。初期的成像设备使用的是真实孔径雷达，与合成孔径雷达不同的是，其孔径大小即等同于天线长度。而孔径大小决定了可以收集的能量大小，孔径越小，能量越小，分辨率就越差。这也决定了真实孔径雷达的分辨率不会太高，例如陆地探测一号卫星，如果达到3m分辨率，就需要使用数十公里长的天线，这显然不现实。而9m的天线长度，仅能达到数十公里的分辨率，这种分辨率显然也无法满足对地观测需求。
合成孔径雷达使用了“虚拟”的天线长度。在卫星飞行过程中，从很远处就能探测到目标，而飞行一段时间后，目标才会从观测区域中彻底离开。在这段观测时间内，卫星从不同位置发射一系列脉冲信号，将这一系列脉冲信号组合起来，就相当于这些信号是从一个很长的孔径发射出来。这种通过小天线合成一个等效“大天线”的过程就是“合成孔径”，而合成孔径雷达就是把小天线从不同位置接收的回波信号经过组合处理，将数米的真实天线长，合成为数公里的虚拟天线长，从而获得较高分辨率成像雷达（
