發(fā)布時(shí)間：2021-11-18 14:51

　　合成孔徑雷達(dá)（Synthetic Aperture Radar,SAR）是一種成像思想,通過雷達(dá)的運(yùn)動(dòng)構(gòu)建一個(gè)等效模擬天線,并利用脈沖壓縮技術(shù),能夠達(dá)到獲取距離、方位二維高分辨率雷達(dá)圖像的目的。經(jīng)過70年的發(fā)展,不同的SAR載體平臺(tái)層出不窮,各式各樣的工作模式應(yīng)運(yùn)而生,SAR的應(yīng)用廣泛地分布在軍用和民用領(lǐng)域�？剂康叫禽dSAR研究的成本和效率,其仿真技術(shù)得以在各類研究領(lǐng)域中發(fā)揮著重要作用。SAR圖像應(yīng)用的廣泛性使得高質(zhì)量SAR圖像的需求量增加,除了成像算法的改進(jìn),種類繁多的SAR圖像處理技術(shù)逐漸成為研究熱點(diǎn)。本文從SAR基本原理開始分析,研究了衛(wèi)星軌跡的特殊性、多種工作模式的星載SAR、星載SAR信號(hào)的生成、BP算法處理多工作模式星載SAR信號(hào)、非理想因素影響成像結(jié)果以及SAR圖像的輻射校正、地理信息編碼、濾波等圖像處理技術(shù)。本文的主要工作及創(chuàng)新如下:1.研究了SAR的基本幾何關(guān)系,給出了SAR的方位向、斜視角、零多普勒面等重要概念的定義,對(duì)SAR信號(hào)進(jìn)行了分析,并研究了SAR信號(hào)的特殊性質(zhì),推導(dǎo)了SAR的距離向和方位向分辨率,最后分析了如何獲取更高分辨率SAR圖像。2.分析了星載SAR... 

【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

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

019年“獵鷹”9發(fā)射

第一章緒論3力靈活，衛(wèi)星發(fā)射計(jì)劃極大地增加了研制、應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，進(jìn)一步鞏固了軍事霸主地位。開發(fā)衛(wèi)星星座可以減少衛(wèi)星重訪時(shí)間[18]，有望以更短的訪問時(shí)間提供更高分辨率的圖像。MaxarTechnologies公司在加拿大子公司MDA制造了三顆RCM衛(wèi)星，每顆重1.43t，均勻分布于600公里的太陽同步軌道，C波段的雷達(dá)將能夠產(chǎn)生分辨率高達(dá)3米的SAR圖像。SpaceX-獵鷹9于2019年6月12日成功為加拿大發(fā)射了這三顆SAR衛(wèi)星，該衛(wèi)星系統(tǒng)裝有自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)(AIS)傳感器，以識(shí)別和跟蹤船只，每24小時(shí)能夠查看90%的地球表面。圖1-1為該衛(wèi)星發(fā)射圖，這是加拿大最近一次發(fā)射RADARSAT系列衛(wèi)星，被廣泛應(yīng)用于海上監(jiān)視、災(zāi)害管理、生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測等方面。圖1-12019年“獵鷹”9發(fā)射在歐盟方面，SAR-lupe系統(tǒng)[18]作為德國的“放大鏡”，如圖1-2所示，在上世紀(jì)末進(jìn)入研究，SAR-lupe系統(tǒng)具備獨(dú)立、全天時(shí)、全天候、高分辨率的軍事偵察能力，具有0.5m高分辨率能力，如圖1-2所示；TerraSAR系列在衛(wèi)星發(fā)展史上首次實(shí)現(xiàn)TOPS工作模式，能夠進(jìn)行大范圍測繪，也能小范圍進(jìn)行高分辨率偵查。意大利COSMO-Skymed衛(wèi)星能夠?qū)崿F(xiàn)0.7m分辨率的大測繪帶成像，應(yīng)用廣泛。歐盟主導(dǎo)的Sentinel系列衛(wèi)星同樣具備在多種工作模式運(yùn)行，獲取高質(zhì)量SAR圖像的能力，同時(shí)超高的輻射分辨率以及良好的覆蓋性能使得這個(gè)系列的衛(wèi)星在環(huán)境與安全方面發(fā)揮著重要的作用。圖1-2SAR-Lupe偵查衛(wèi)星

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文4就國內(nèi)的發(fā)展情況而言，雖然SAR技術(shù)開始發(fā)展相對(duì)更晚，但是進(jìn)步相當(dāng)迅速。自上世紀(jì)70年代初發(fā)射第一顆衛(wèi)星以來，中國衛(wèi)星發(fā)射在數(shù)量和質(zhì)量上都在穩(wěn)步提升，圖1-3為從高分三號(hào)信號(hào)中處理后的SAR圖像。在2019年末，高分十二號(hào)發(fā)射成功，其具備分米級(jí)別分辨率，廣泛的應(yīng)用覆蓋了國家領(lǐng)土調(diào)研、城市設(shè)計(jì)規(guī)劃、道路交通規(guī)劃、農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量估計(jì)以及抗震救災(zāi)的多方面，可為“海上絲綢之路”等國家的重要戰(zhàn)略提供信息的支持，對(duì)加快國防軍隊(duì)的現(xiàn)代化技術(shù)、實(shí)現(xiàn)空天一體化增添一雙“火眼金睛”。圖1-3高分三號(hào)北京地區(qū)SAR圖像1.3星載SAR仿真與圖像處理技術(shù)研究現(xiàn)狀1.3.1星載SAR仿真技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀自上世紀(jì)70年代開始，SAR仿真技術(shù)同信號(hào)處理器的計(jì)算性能同步發(fā)展，星載SAR回波模擬技術(shù)作為仿真成像技術(shù)中必不可缺的一部分，也處于快速發(fā)展的狀態(tài)。在2013年HuiSheng等提出了基于GPU的回波仿真方法，針對(duì)仿真效率低的問題在回波仿真過程中進(jìn)行了效率的提升[19]；2015年，WangXiaoBe等提出了地球同步SAR回波模擬方法[20]，在一定程度上提升了仿真的真實(shí)性；2017年，NiChao等提出了一種基于拉格朗日插值的非整數(shù)延遲濾波器算法[21]，從而使回聲延遲更加精確，在星載SAR仿真中有較好的應(yīng)用；2018年，ShiQingwu等提出了時(shí)域有限差分法(FDTD)在信號(hào)模擬的準(zhǔn)確性上有了一定的提升，并且能夠更真實(shí)地反映出目標(biāo)后向散射的特征狀態(tài)[22]；2019年，ZhangXin等提出了能夠模擬衛(wèi)星和地球的真實(shí)幾何形狀的一種新的艦船坐標(biāo)系回波模擬的方法[23]，該方法被應(yīng)用于艦船目標(biāo)的跟蹤領(lǐng)域。這些仿真技術(shù)、方法的提出，極大地豐富了SAR仿真技術(shù)領(lǐng)域。但是對(duì)于多種工作模式的星載SAR仿真上并沒有較為系統(tǒng)的仿真實(shí)現(xiàn)方式。圖1-4為星載條帶SAR仿真在距離

【參考文獻(xiàn)】：
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