GEO星機雙基SAR（Geosynchronous spaceborne-airborne bistatic SAR,GEOBiSAR）是指以GEO-SAR衛(wèi)星為輻射源并與機載接收站組成的雙基合成孔徑雷達系統(tǒng),具有覆蓋范圍廣、重訪周期短、生存能力強等優(yōu)勢,在隱蔽偵察和地形測繪等領域都有十分重要的應用價值。GEO星機雙基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。目標回波建模、模糊抑制與頻譜重構、大幅寬成像處理等,是實現(xiàn)GEO星機雙基SAR大幅寬成像的核心關鍵。本文針對這些難點問題進行了理論分析、方法研究和仿真驗證等工作,主要內容如下:1.針對GEO-SAR衛(wèi)星的運動服從軌道特性的情形,推導了接收站單側掃描的TOPS（Terrain Observation with Progressive Scan,TOPS）系數(shù)和質心空變斜率,并建立了基于TOPS接收模式的GEO星機雙基SAR回波模型。2.針對點目標在TOPS接收模式下的時頻特性與發(fā)射站PRF的關系,分析了低脈沖重復頻率引起的“欠采樣模糊”和由于... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【圖文】：

德國FGAN機載雙基SAR成像結果

電子科技大學碩士學位論文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，才進行了機載雙基SAR的飛行試驗[5,6]，從試驗的角度驗證了機載雙基SAR系統(tǒng)的可行性。同年11月，德國FGAN也在德國境內進行了機載雙基SAR演示試驗[6]，得到的成像結果如圖1-3所示。圖1-3德國FGAN機載雙基SAR成像結果機載雙基SAR以其高機動性與靈活性同樣吸引著國內研究者的注意力。電子科技大學于2007年完成了機載雙基SAR系統(tǒng)的國內首飛試驗，基于實測數(shù)據(jù)獲得了國內首幅機載雙基SAR圖像[52]，如圖1-4所示，驗證了已有的側視機載雙基SAR成像算法的有效性。圖1-4電子科技大學側視機載雙基SAR圖像繼往開來，在楊建宇教授的帶領下，電子科技大學雷達探測與成像技術團隊深入機載雙基SAR系統(tǒng)的應用研究，在2012年針對前視機載雙基SAR構型進行了飛行試驗，并獲得了國際首幅前視機載雙基SAR圖像[16]，如圖1-5所示。

第一章緒論5圖1-5電子科技大學前視機載雙基SAR圖像雖然機載雙基SAR系統(tǒng)的可行性得到驗證，機載SAR系統(tǒng)的配置靈活，機動性非常高，但在飛行過程中發(fā)射站與接收站需要協(xié)同伴飛，任務復雜度高[9]。2003年，美國密西根大學提出了采用GEO與LEO衛(wèi)星結合的多基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)與硬件設計和衛(wèi)星運行軌道要素設計等問題進行了分析[19-27]。2009年，英國克蘭菲爾德大學空間中心針對電離層效應對不同波段SAR信號的影響，對GEO-LEO組成的雙基SAR系統(tǒng)進行分析并提出了一種算法來應對電離層效應對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點的動態(tài)信息[39-44]。國內自2009年也相繼出現(xiàn)了眾多關于GEO-SAR的研究報道。西安電子科技大學利用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出了多普勒分辨率表達式[18]，并分析了平臺空間幾何關系與多普勒參數(shù)對多普勒分辨率的影響。北京理工大學在GEO-SAR單基系統(tǒng)的成像算法和電離層影響等方面都進行了深入研究，并提出了對應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行了分析并得出了具體表達式[28,29]。南京電子技術研究所采用多普勒貢獻比加權的方法求解了GEO星機雙基SAR回波的二維頻譜，以降低收發(fā)平臺的異構性帶來的相位誤差[21]。電子科技大學在GEO星機雙基SAR的構型下對分辨理論與構型設計等方面進行


本文編號：3035437