采用近天底的寬刈幅干涉高度計(jì)是近年來新發(fā)展的海面高程測量技術(shù),與陸地高程測量不同,海浪一直處于隨機(jī)運(yùn)動之中,其動態(tài)特性會在合成孔徑雷達(dá)(SAR)成像和干涉處理中引入顯著誤差。對于厘米級的干涉測量精度要求來說,該誤差是主要誤差源之一。該文研究了由海面特性引起的高程誤差機(jī)理及其對于近天底干涉SAR測高精度的影響,建立了運(yùn)動誤差理論模型,同時考慮了電磁偏差與疊掩偏差影響�；诓煌琒AR工作體制,在不同海況下進(jìn)行了理論近似仿真,并進(jìn)行了干涉SAR全鏈路仿真,全鏈路仿真結(jié)果能夠與理論仿真較好地吻合,驗(yàn)證了誤差模型的正確。結(jié)果顯示由海浪引起的誤差隨著多普勒中心頻率近似呈線性變化,且與目標(biāo)散射加權(quán)徑向速度成正比。誤差不僅與海浪特性相關(guān),還與雷達(dá)系統(tǒng)參數(shù)相關(guān),這能為未來系統(tǒng)設(shè)計(jì)、誤差預(yù)算和海面高程處理提供參考。

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【部分圖文】：

圖1干涉SAR運(yùn)動目標(biāo)測量幾何示意圖

z如圖1所示，圖中T點(diǎn)箭頭代表海浪3個方向速度，分為表面速度與垂直速度兩類，其對于高程偏差有不同的影響。此時軸代表方位向，軸代表地距向，軸代表垂直向。在成像過程中，SAR假設(shè)目標(biāo)靜止不動，如果目標(biāo)運(yùn)動則會產(chǎn)生成像坐標(biāo)偏移。此時天線處于雙發(fā)雙收模式，基線兩端SAR慢時間域回波可分別....

圖4為3種海況下誤差仿真結(jié)果，可以看到誤差隨著風(fēng)速增加明顯變大

普勒中心頻率基本為0。圖4為3種海況下誤差仿真結(jié)果，可以看到誤差隨著風(fēng)速增加明顯變大。由于條帶模式多普勒中心保持穩(wěn)定，此時誤差沿方位向變化呈現(xiàn)波浪狀，其絕對值較小，相對隨機(jī)分布在0附近，且隨著海況增加誤差變大。進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，可以得到3種海況下誤差的均方根RMS分布，如表2所示�？�....

圖3部分海洋仿真場景(10m/s風(fēng)速)

普勒中心頻率基本為0。圖4為3種海況下誤差仿真結(jié)果，可以看到誤差隨著風(fēng)速增加明顯變大。由于條帶模式多普勒中心保持穩(wěn)定，此時誤差沿方位向變化呈現(xiàn)波浪狀，其絕對值較小，相對隨機(jī)分布在0附近，且隨著海況增加誤差變大。進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，可以得到3種海況下誤差的均方根RMS分布，如表2所示�？�....

圖4條帶模式理論仿真誤差分布

進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，可以得到誤差的統(tǒng)計(jì)特性，如表3所示。此時在較低海況下，誤差RMS也達(dá)到厘米量級，其難以滿高精度的要求。所以在TOPS模式下，即使為低海況，其誤差補(bǔ)償方法是必須的。4.3全鏈路實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證本節(jié)將理論仿真結(jié)果與全鏈路仿真結(jié)果進(jìn)行對比，此時采用合作方全鏈路SAR仿真系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)....

本文編號：4032817