GEO星機(jī)雙基SAR（Geosynchronous spaceborne-airborne bistatic SAR,GEOBiSAR）是指以GEO-SAR衛(wèi)星為輻射源并與機(jī)載接收站組成的雙基合成孔徑雷達(dá)系統(tǒng),具有覆蓋范圍廣、重訪周期短、生存能力強(qiáng)等優(yōu)勢,在隱蔽偵察和地形測繪等領(lǐng)域都有十分重要的應(yīng)用價值。GEO星機(jī)雙基SAR大幅寬成像,是要充分利用GEO-SAR衛(wèi)星發(fā)射站的波束覆蓋范圍,在一次飛行的過程中獲得更為豐富的地物信息,實現(xiàn)大幅寬SAR成像。目標(biāo)回波建模、模糊抑制與頻譜重構(gòu)、大幅寬成像處理等,是實現(xiàn)GEO星機(jī)雙基SAR大幅寬成像的核心關(guān)鍵。本文針對這些難點問題進(jìn)行了理論分析、方法研究和仿真驗證等工作,主要內(nèi)容如下:1.針對GEO-SAR衛(wèi)星的運(yùn)動服從軌道特性的情形,推導(dǎo)了接收站單側(cè)掃描的TOPS（Terrain Observation with Progressive Scan,TOPS）系數(shù)和質(zhì)心空變斜率,并建立了基于TOPS接收模式的GEO星機(jī)雙基SAR回波模型。2.針對點目標(biāo)在TOPS接收模式下的時頻特性與發(fā)射站PRF的關(guān)系,分析了低脈沖重復(fù)頻率引起的“欠采樣模糊”和由于... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：碩士

【圖文】：

德國FGAN機(jī)載雙基SAR成像結(jié)果

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文42003年，德國DLR與法國ONERA合作，在經(jīng)過大量的理論研究與系統(tǒng)研制的工作后，才進(jìn)行了機(jī)載雙基SAR的飛行試驗[5,6]，從試驗的角度驗證了機(jī)載雙基SAR系統(tǒng)的可行性。同年11月，德國FGAN也在德國境內(nèi)進(jìn)行了機(jī)載雙基SAR演示試驗[6]，得到的成像結(jié)果如圖1-3所示。圖1-3德國FGAN機(jī)載雙基SAR成像結(jié)果機(jī)載雙基SAR以其高機(jī)動性與靈活性同樣吸引著國內(nèi)研究者的注意力。電子科技大學(xué)于2007年完成了機(jī)載雙基SAR系統(tǒng)的國內(nèi)首飛試驗，基于實測數(shù)據(jù)獲得了國內(nèi)首幅機(jī)載雙基SAR圖像[52]，如圖1-4所示，驗證了已有的側(cè)視機(jī)載雙基SAR成像算法的有效性。圖1-4電子科技大學(xué)側(cè)視機(jī)載雙基SAR圖像繼往開來，在楊建宇教授的帶領(lǐng)下，電子科技大學(xué)雷達(dá)探測與成像技術(shù)團(tuán)隊深入機(jī)載雙基SAR系統(tǒng)的應(yīng)用研究，在2012年針對前視機(jī)載雙基SAR構(gòu)型進(jìn)行了飛行試驗，并獲得了國際首幅前視機(jī)載雙基SAR圖像[16]，如圖1-5所示。

第一章緒論5圖1-5電子科技大學(xué)前視機(jī)載雙基SAR圖像雖然機(jī)載雙基SAR系統(tǒng)的可行性得到驗證，機(jī)載SAR系統(tǒng)的配置靈活，機(jī)動性非常高，但在飛行過程中發(fā)射站與接收站需要協(xié)同伴飛，任務(wù)復(fù)雜度高[9]。2003年，美國密西根大學(xué)提出了采用GEO與LEO衛(wèi)星結(jié)合的多基SAR系統(tǒng)，以實現(xiàn)全球觀測，并對該系統(tǒng)的分辨率特性、系統(tǒng)參數(shù)與硬件設(shè)計和衛(wèi)星運(yùn)行軌道要素設(shè)計等問題進(jìn)行了分析[19-27]。2009年，英國克蘭菲爾德大學(xué)空間中心針對電離層效應(yīng)對不同波段SAR信號的影響，對GEO-LEO組成的雙基SAR系統(tǒng)進(jìn)行分析并提出了一種算法來應(yīng)對電離層效應(yīng)對L波段SAR信號成像的影響[30]。2016年，德國DLR提出了兩個GEO-SAR衛(wèi)星組成的雙基系統(tǒng)[48]，可以獲取快速變化的地面以及海面目標(biāo)點的動態(tài)信息[39-44]。國內(nèi)自2009年也相繼出現(xiàn)了眾多關(guān)于GEO-SAR的研究報道。西安電子科技大學(xué)利用BP算法仿真完成了GEO-SAR回波聚焦，驗證了GEO-SAR成像的可行性[46]，并提出了一種算法解決高傾角軌道GEO-SAR的二維空變回波聚焦問題[45]。又在GEO星彈雙基SAR方面，利用梯度的方法推導(dǎo)出了多普勒分辨率表達(dá)式[18]，并分析了平臺空間幾何關(guān)系與多普勒參數(shù)對多普勒分辨率的影響。北京理工大學(xué)在GEO-SAR單基系統(tǒng)的成像算法和電離層影響等方面都進(jìn)行了深入研究，并提出了對應(yīng)的算法解決了大場景環(huán)境的等效斜視角空變和電離層干擾等問題[47,48]。中電38所在GEO與LEO組成的雙基SAR系統(tǒng)中，對等效星下點位置和分辨率特性進(jìn)行了分析并得出了具體表達(dá)式[28,29]。南京電子技術(shù)研究所采用多普勒貢獻(xiàn)比加權(quán)的方法求解了GEO星機(jī)雙基SAR回波的二維頻譜，以降低收發(fā)平臺的異構(gòu)性帶來的相位誤差[21]。電子科技大學(xué)在GEO星機(jī)雙基SAR的構(gòu)型下對分辨理論與構(gòu)型設(shè)計等方面進(jìn)行


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