電離層對星載SAR成像質(zhì)量影響和校正方法研究
發(fā)布時間:2021-01-19 01:39
由于背景電離層的色散特性和電離層不規(guī)則體的隨機起伏特性,低頻星載合成孔徑雷達(SAR)信號在穿過電離層時會受到不可忽視的影響。當雷達工作頻率減小、帶寬增大、電離層活動劇烈時,星載SAR的成像性能就越容易受到電離層的影響,嚴重時會完全散焦。因此,電離層的存在會嚴重干擾和限制星載SAR的工作性能和應用范圍。針對這一問題,本文重點討論了電離層對星載SAR成像的影響機理及對應的校正研究,包括背景電離層和電離層閃爍(即不規(guī)則體)的影響及補償措施。在我國對低頻星載SAR系統(tǒng)日益強烈需求的大背景下,本文的研究工作具有重要的理論意義和應用價值。論文的主要工作和創(chuàng)新性成果如下:1.針對背景電離層,結(jié)合實際電離層信息和點目標仿真,分析了其對星載SAR成像的影響,包括距離向和方位向的圖像平移和散焦問題。對于距離向,除了現(xiàn)有文獻已分析的圖像偏移和脈沖展寬外,對脈壓后的不對稱畸變也做了相應討論和評估。分析結(jié)果表明,隨著載頻的降低、總的電子含量和帶寬的增大,背景電離層對距離向成像的影響較大,會大大降低圖像的分辨率和精度要求。對于方位向,基于實際TEC的水平梯度分析了方位向的圖像平移和散焦問題,發(fā)現(xiàn)背景電離層對方位...
【文章來源】:西安電子科技大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:146 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1.1光波段與低頻微波波段穿透性示意圖??另外,結(jié)合低頻良好的穿透性和寬帶SAR系統(tǒng)的高分辨率特性,利用化頻寬????
(引自;http://\vww.eorc.jaxa’jp/ALOS/en/mdex.htm)??進入二十一世W來,星載SAR的發(fā)展呈現(xiàn)出百花爭鳴的態(tài)勢,除了傳統(tǒng)的科??技強國之外,色列tW、印度PS、阿根廷I331、韓國及中國Pg都相繼發(fā)射了本??國第一顆星載SAR衛(wèi)星。隨著全球氣候的急劇變化L義及重大自然災害的頻繁發(fā)生,??利用星載合成孔徑雷達監(jiān)測全球環(huán)境和碳循環(huán)變化受到了各國科學家的重視。這??其中,為了履行《京都議定書》,日本在2006年和2014年分別發(fā)射了第一代和第??二代PALSAR衛(wèi)星,工作于L波段的PALSAR主要任務是為全球的碳循環(huán)和環(huán)境??
?第一章緒論???的色散特性,由于電離層TEC值與回波的時延和相位均有關系,通過測量GPS兩??個頻點的偽距(電離層引起的附加時延巧日載波相位(電離層引起的附加相位)信息,??即可分別計算出電離層絕對TEC值和相對TEC值。這也為后續(xù)進行電離層層析成??像提供了基礎數(shù)據(jù)支撐。GPS接收機硬件系統(tǒng)如圖1.4所示,包括接收系統(tǒng)和接收??天線,表1.3列出了其主要技術(shù)指標。??表1.2電離層測高儀主要技術(shù)指標??工作頻率范圍?1MHZ-32MHZ??探測高度范圍?80-720km???高度分辨率?2.5km???整機功耗?<500W???使用環(huán)境?-l〇r-45°C???相對濕度??20%-95%??-
【參考文獻】:
期刊論文
[1]星載P波段SAR電離層效應的雙頻校正方法[J]. 趙寧,談璐璐,張永勝,董臻,李景文,葛家龍. 雷達科學與技術(shù). 2013(03)
[2]星載SAR成像處理算法綜述[J]. 李春升,楊威,王鵬波. 雷達學報. 2013(01)
[3]圓跡SAR成像技術(shù)研究進展[J]. 洪文. 雷達學報. 2012(02)
[4]一種基于有源定標器的電離層對星載SAR定標影響校正方法[J]. 李亮,洪峻,明峰,梁維斌. 電子與信息學報. 2012(05)
[5]星載SAR遙感圖像反演海洋大氣邊界層高度[J]. 范開國,黃韋艮,賀明霞,傅斌,施英妮. 地球物理學報. 2012(04)
[6]電離層對P波段星載SAR信號距離特性的影響[J]. 孟喆,劉光炎. 現(xiàn)代雷達. 2012(02)
[7]無線電信號傳播的多相位屏數(shù)學模型及數(shù)值模擬[J]. 洪振杰,胡洪曉. 上海大學學報(自然科學版). 2006(01)
[8]對比度最優(yōu)與子孔徑相關自聚焦算法的比較[J]. 康雪艷,楊汝良. 測試技術(shù)學報. 2003(01)
[9]利用對比度最大化實現(xiàn)SAR圖像自聚焦[J]. 武昕偉,朱兆達. 現(xiàn)代雷達. 2002(03)
[10]VHF/UHF波段星載SAR電離層效應研究[J]. 趙萬里,梁甸農(nóng),周智敏. 電波科學學報. 2001(02)
博士論文
[1]P波段全極化SAR數(shù)據(jù)處理方法研究[D]. 夏東坤.中國科學技術(shù)大學 2011
[2]雷達與光學遙感結(jié)合在森林凈初級生產(chǎn)力研究中應用[D]. 王臣立.中國科學院研究生院(遙感應用研究所) 2006
[3]基于RS和GIS東北天然林區(qū)域森林生物量及碳貯量估測研究[D]. 邢艷秋.東北林業(yè)大學 2005
[4]電離層對衛(wèi)星信號傳播及其性能影響的研究[D]. 許正文.西安電子科技大學 2005
[5]新型迭代圖像重建算法的理論研究和實現(xiàn)[D]. 高欣.浙江大學 2004
本文編號:2986077
【文章來源】:西安電子科技大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:146 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1.1光波段與低頻微波波段穿透性示意圖??另外,結(jié)合低頻良好的穿透性和寬帶SAR系統(tǒng)的高分辨率特性,利用化頻寬????
(引自;http://\vww.eorc.jaxa’jp/ALOS/en/mdex.htm)??進入二十一世W來,星載SAR的發(fā)展呈現(xiàn)出百花爭鳴的態(tài)勢,除了傳統(tǒng)的科??技強國之外,色列tW、印度PS、阿根廷I331、韓國及中國Pg都相繼發(fā)射了本??國第一顆星載SAR衛(wèi)星。隨著全球氣候的急劇變化L義及重大自然災害的頻繁發(fā)生,??利用星載合成孔徑雷達監(jiān)測全球環(huán)境和碳循環(huán)變化受到了各國科學家的重視。這??其中,為了履行《京都議定書》,日本在2006年和2014年分別發(fā)射了第一代和第??二代PALSAR衛(wèi)星,工作于L波段的PALSAR主要任務是為全球的碳循環(huán)和環(huán)境??
?第一章緒論???的色散特性,由于電離層TEC值與回波的時延和相位均有關系,通過測量GPS兩??個頻點的偽距(電離層引起的附加時延巧日載波相位(電離層引起的附加相位)信息,??即可分別計算出電離層絕對TEC值和相對TEC值。這也為后續(xù)進行電離層層析成??像提供了基礎數(shù)據(jù)支撐。GPS接收機硬件系統(tǒng)如圖1.4所示,包括接收系統(tǒng)和接收??天線,表1.3列出了其主要技術(shù)指標。??表1.2電離層測高儀主要技術(shù)指標??工作頻率范圍?1MHZ-32MHZ??探測高度范圍?80-720km???高度分辨率?2.5km???整機功耗?<500W???使用環(huán)境?-l〇r-45°C???相對濕度??20%-95%??-
【參考文獻】:
期刊論文
[1]星載P波段SAR電離層效應的雙頻校正方法[J]. 趙寧,談璐璐,張永勝,董臻,李景文,葛家龍. 雷達科學與技術(shù). 2013(03)
[2]星載SAR成像處理算法綜述[J]. 李春升,楊威,王鵬波. 雷達學報. 2013(01)
[3]圓跡SAR成像技術(shù)研究進展[J]. 洪文. 雷達學報. 2012(02)
[4]一種基于有源定標器的電離層對星載SAR定標影響校正方法[J]. 李亮,洪峻,明峰,梁維斌. 電子與信息學報. 2012(05)
[5]星載SAR遙感圖像反演海洋大氣邊界層高度[J]. 范開國,黃韋艮,賀明霞,傅斌,施英妮. 地球物理學報. 2012(04)
[6]電離層對P波段星載SAR信號距離特性的影響[J]. 孟喆,劉光炎. 現(xiàn)代雷達. 2012(02)
[7]無線電信號傳播的多相位屏數(shù)學模型及數(shù)值模擬[J]. 洪振杰,胡洪曉. 上海大學學報(自然科學版). 2006(01)
[8]對比度最優(yōu)與子孔徑相關自聚焦算法的比較[J]. 康雪艷,楊汝良. 測試技術(shù)學報. 2003(01)
[9]利用對比度最大化實現(xiàn)SAR圖像自聚焦[J]. 武昕偉,朱兆達. 現(xiàn)代雷達. 2002(03)
[10]VHF/UHF波段星載SAR電離層效應研究[J]. 趙萬里,梁甸農(nóng),周智敏. 電波科學學報. 2001(02)
博士論文
[1]P波段全極化SAR數(shù)據(jù)處理方法研究[D]. 夏東坤.中國科學技術(shù)大學 2011
[2]雷達與光學遙感結(jié)合在森林凈初級生產(chǎn)力研究中應用[D]. 王臣立.中國科學院研究生院(遙感應用研究所) 2006
[3]基于RS和GIS東北天然林區(qū)域森林生物量及碳貯量估測研究[D]. 邢艷秋.東北林業(yè)大學 2005
[4]電離層對衛(wèi)星信號傳播及其性能影響的研究[D]. 許正文.西安電子科技大學 2005
[5]新型迭代圖像重建算法的理論研究和實現(xiàn)[D]. 高欣.浙江大學 2004
本文編號:2986077
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