逆合成孔徑雷達(dá)(ISAR)經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展,其成像理論和算法已經(jīng)逐步完善,在軍用和民用都有著很大的應(yīng)用價值。然而隨著全球各國對太空資源逐步重視,對太空資源的開發(fā)已經(jīng)成為熱點(diǎn),并且今后太空作戰(zhàn)的趨勢逐步加劇,空間目標(biāo)已經(jīng)成為了雷達(dá)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),其ISAR成像研究也因此愈加有戰(zhàn)略價值。本文對空間目標(biāo)的微多普勒特征及其ISAR成像算法進(jìn)行了一些研究,主要的研究內(nèi)容如下:1)空間目標(biāo)的微多普勒特征分析和提取方法首先,建立微動目標(biāo)的點(diǎn)散射模型,研究自旋、進(jìn)動和章動三種微動點(diǎn)目標(biāo)的理論微多普勒特征;然后,研究分析空間目標(biāo)上的游離部件的運(yùn)動狀態(tài)對多普勒頻率的影響,研究其微多普勒特征提取以及微多普勒頻率特征參數(shù)估計方法。2)含有游動部件的空間目標(biāo)去微動ISAR成像算法含有游動部件的空間目標(biāo)ISAR成像通常會產(chǎn)生微多普勒現(xiàn)象,微動效應(yīng)降低了ISAR的成像質(zhì)量,對目標(biāo)的分辨帶來干擾。本文主要研究含有自旋游動部件的空間目標(biāo)ISAR成像算法,首先介紹一種利用時頻分析方法中的短時傅立葉變換(STFT)去微動成像算法,能夠有效消除成像處理中自旋部件帶來的微動效應(yīng)的干擾,但是存在著圖像分辨率不高、剛體信息缺失的問題。因此,針對這些問題,本文提出了一種基于剛體參數(shù)估計的改進(jìn)算法,能得到質(zhì)量很好的ISAR圖像。3)基于陣列的空間目標(biāo)干涉ISAR三維成像算法干涉式逆合成孔徑雷達(dá)(In ISAR)成像技術(shù)是一種將干涉技術(shù)和ISAR成像技術(shù)相結(jié)合的高分辨雷達(dá)三維成像方法。本文主要研究基于垂直天線陣的干涉ISAR成像算法,該算法利用兩個垂直的天線陣來獲得空間目標(biāo)的位置信息,大大提高了ISAR分辨空間目標(biāo)散射點(diǎn)的能力。在運(yùn)動補(bǔ)償方法上本文提出了含有獨(dú)立散射點(diǎn)目標(biāo)和不含獨(dú)立散射點(diǎn)目標(biāo)的運(yùn)動補(bǔ)償算法。對于復(fù)雜運(yùn)動目標(biāo)的干涉ISAR成像技術(shù)中存在的諸多問題,本文提出的基于垂直天線陣的干涉ISAR成像算法能有效解決。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：TN957.52
【部分圖文】：

a) 距離-橫向平面成像圖 b) 距離-高度平面成像圖c) 橫向-高度平面成像圖 d) 目標(biāo)三維成像圖圖 1-1 機(jī)動目標(biāo)飛機(jī)的干涉 ISAR 成像結(jié)果

衛(wèi)星縮比模型的三維ISAR成像結(jié)果

c) 汽車二維 ISAR 圖像 d) 汽車三維 ISAR 圖像圖 1-4 雙天線干涉 ISAR 成像試驗(yàn)近年來，國外在該領(lǐng)域的研究成果也比較豐富，美國麻省洛威爾大學(xué)進(jìn)行了干涉 ISAR 暗室實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)獲得了三面角反射器的三維 ISAR 圖像，并通過對大型軍用武器等目標(biāo)的暗室成像結(jié)果進(jìn)行分析，研究了實(shí)際工程應(yīng)用中干涉ISAR 可能存在的問題[23]。麻省理工大學(xué)的 Neil.T. Forrester 的碩士論文中通過對 SPASE 衛(wèi)星縮比模型的雷達(dá)回波進(jìn)行處理，得到了其三維 ISAR 圖像[24]，系統(tǒng)成像場景見圖 1-2 所示，成像結(jié)果見圖 1-3 所示。意大利比薩大學(xué) MarcoMartorella 等人進(jìn)行了雙天線干涉 ISAR 成像試驗(yàn)，他們把試驗(yàn)系統(tǒng)置于屋頂，然后對道路上的汽車進(jìn)行三維 ISAR 成像[25]，實(shí)驗(yàn)場景和實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖 1-4 所示。1.3 本文的主要研究內(nèi)容本課題的主要研究內(nèi)容有：點(diǎn)目標(biāo)微多普勒效應(yīng)研究分析、空間目標(biāo)（衛(wèi)星）微多普勒特征提取與分析、含有自旋部件的空間目標(biāo)去微多普勒 ISAR 成像算法、基于垂直天線陣列的三維干涉 ISAR 成像算法。全文分為以下各章：

【參考文獻(xiàn)】

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1 畢嚴(yán)先;魏少明;王俊;毛士藝;;基于最小二乘估計的InISAR空間目標(biāo)三維成像方法[J];電子與信息學(xué)報;2016年05期

2 劉承蘭;高勛章;黎湘;;干涉式逆合成孔徑雷達(dá)成像技術(shù)綜述[J];信號處理;2011年05期

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本文編號：2813173