發(fā)布時間：2020-06-21 15:42

【摘要】：星載合成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar,SAR)是一種搭載在衛(wèi)星上,利用合成孔徑原理實現(xiàn)高分辨率微波成像的對地觀測系統(tǒng)。由于具備全天時、全天候以及一定穿透地表能力的特點,所以在軍事、民用等領(lǐng)域有著廣泛的應用。隨著科技的發(fā)展和需求的增加,星載SAR朝著多模式、多極化、高效性等趨勢發(fā)展。為了支撐星載SAR地面處理系統(tǒng)正常工作,會對星載SAR回波仿真系統(tǒng)提出更高的要求,在保證星載SAR回波仿真系統(tǒng)滿足實際系統(tǒng)工作特點的同時,還要求其能具備真實性以及高效性,因此給星載SAR回波模擬系統(tǒng)的設(shè)計帶來了巨大的挑戰(zhàn)。本文針對多模式星載SAR回波系統(tǒng)提出一種通用的模擬方法。通過介紹星載SAR基礎(chǔ)技術(shù),展現(xiàn)星載SAR回波系統(tǒng)的工作特性。然后詳細地闡述不同工作模式下星載SAR的工作特點,借助其共通性將多個模式統(tǒng)一到一個系統(tǒng)中。通過改進相關(guān)算法,利用并行架構(gòu)提升系統(tǒng)的性能,并通過引入多種真實系統(tǒng)誤差,提高模擬的真實性。首先,研究低軌道星載SAR基礎(chǔ)技術(shù),重點介紹了衛(wèi)星平臺建模、目標建模、有效載荷建模以及星地幾何建模四個方面,展示了多模式星載SAR基本工作特點。其次,研究了同步軌道星載SAR回波模擬相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)。通過對比低軌道和同步軌道星載SAR工作上的不同特點,從軌道建模、斜距建模兩個個角度進行闡述,來研究同步軌道星載SAR回波模擬技術(shù)。最后,借助距離頻域脈沖相干法建立多模式星載SAR回波數(shù)據(jù)生成模型,為體現(xiàn)真實性,引入模糊度模擬。并將該通用模擬方式移植到兩種模擬系統(tǒng)中進行驗證。一種是基于地面計算平臺設(shè)計的多模式星載SAR回波模擬系統(tǒng),實驗表明,該系統(tǒng)能夠有效地進行多種工作模式下回波數(shù)據(jù)的模擬。另一種則是基于低功耗GPU計算平臺設(shè)計的能進行實時成像的星載SAR回波模擬驗證系統(tǒng),實驗驗證了其有效性的同時,亦證明其實時性的特點,為今后研究星載SAR技術(shù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
【學位授予單位】：北京化工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN958;V443.2
【圖文】：

圖２－１星載ＳＡＲ軌道六要數(shù)逡逑Ｆｉｇ．２－１邋Ｓｉｘ邋ｅｌｅｍｅｎｔｓ邋ｏｆ邋ｓｐａｃｅｂｏｒｎｅ邋ＳＡＲ邋ｏｒｂｉｔ逡逑圖２－１中，ＸＹ平面表示赤道平面，Ｚ軸指向北極，Ｓ表示衛(wèi)星，Ｐ表示近地點，逡逑Ａ表示升交點，／表示真近點角。逡逑建立橢圓軌道模型可得［６５］：逡逑ｒ＝?jīng)_ Ａ邋邐式（２－３）逡逑１邋＋邋ｅｃｏｓ／逡逑１０逡逑

星載ＳＡＲ軌道六要數(shù)示意圖可以描述為１６５１：逡逑Ａ逡逑圖２－１星載ＳＡＲ軌道六要數(shù)逡逑Ｆｉｇ．２－１邋Ｓｉｘ邋ｅｌｅｍｅｎｔｓ邋ｏｆ邋ｓｐａｃｅｂｏｒｎｅ邋ＳＡＲ邋ｏｒｂｉｔ逡逑圖２－１中，ＸＹ平面表示赤道平面，Ｚ軸指向北極，Ｓ表示衛(wèi)星，Ｐ表示近地點，逡逑Ａ表示升交點，／表示真近點角。逡逑建立橢圓軌道模型可得［６５］：逡逑ｒ＝?jīng)_ Ａ邋邐式（２－３）逡逑１邋＋邋ｅｃｏｓ／逡逑１０逡逑

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本文編號：2724273