复杂运动条件下的SAR/ISAR聚焦方法研究
发布时间：2020-12-04 14:29
合成孔径雷达与逆合成孔径雷达（SAR/ISAR）具有全天时、全天候观测的特点,通过相应的后续数字处理技术能够有效地获取观测场景与监测目标的地形特点与结构尺寸等丰富的散射特征信息,广泛应用于地形勘测、战场监视、自然灾害预报、空间态势感知与防空反导等国防工业与民用领域。在SAR/ISAR成像中,距离-方位二维高分辨像是获取观测场景与目标精细特征的关键。系统发射信号的带宽决定了距离分辨率,而方位分辨率则由方位向合成孔径长度决定。在现有的传统SAR体制下,二维分辨率往往会受到雷达体制的制约而难以提升。通过与现代无人机、直升机等小型化平台的结合,可以利用旋转扫描/聚束等方式更加灵活地选择观测场景,通过多角度观测消除遮挡效应改善SAR图像分辨率,但为满足该观测条件,SAR平台往往具有复杂的运动轨迹,这也会给后续成像处理带来较大困难,而且低空域小型平台对天气环境因素十分敏感,需要研究高效稳健的运动误差补偿算法,另外,长时间、大转角观测条件下图像中存在的高旁瓣问题也亟待解决。此外,随着大量中低空域飞行器的发展与投入使用,如何对这些具有复杂运动特性的空域目标实现高分辨、实时ISAR成像观测,同样具有重要...
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：198 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
德国TerraSAR-X卫星结构示意图
（c）聚束模式成像图1.2 TerraSAR-X 不同模式成像结果[60]我国的星载SAR系统研究起步稍晚于世界航天强国。上世纪80年代后期，“863”划就对星载 L 波段 SAR 进行了立项研究，星载 L 波段 SAR 工程样机在 1997 年研成功，分辨率达到5m 5m。中国航天科技集团在 2009 年成功发射了遥感卫星五，将分辨率进一步提升至3m。2010 年遥感卫星十号与 2016 年高分三号[64]的成功射与投入使用，则标志着中国高分辨星载 SAR 事业发展进入了一个新时代，为后的发展打下了坚实的基础。图 1.3 为高分卫星工作示意图与获取的 SAR 成像结果。
6(b) 我国长江流域地区观测成像结果图1.3 高分三号卫星及 SAR 成像结果[64]相比于星载 SAR 系统，机载 SAR 系统在工作时受到的限制较少，因此具有重访周期短、平台配置灵活以及实时处理性强等优势，在军事侦查、战场监测等诸多领域得到了广泛应用。其中比较典型的有：美国新一代空对空/地雷达系统——MP-RTIP 系统[65]，现阶段主要应用于 Block40 型全球鹰等无人机平台，该系统为模块化有源电子扫描阵列雷达系统，可以根据实际需求进行天线尺寸调整，工作频段为 X 波段，最大可探测距离超过300km
【参考文献】：
期刊论文
[1]正交长基线毫米波InISAR运动目标三维成像[J]. 马萌,李道京,李烈辰,杜剑波,乔明. 红外与毫米波学报. 2016(04)
[2]视频合成孔径雷达振动误差分析及补偿方案研究[J]. 赵雨露,张群英,李超,纪奕才,方广有. 雷达学报. 2015(02)
[3]MIMO-SAR技术发展概况及应用浅析[J]. 周伟,刘永祥,黎湘,凌永顺. 雷达学报. 2014(01)
[4]旋转上升合成孔径雷达三维成像算法[J]. 杨科,廖桂生,徐青,王威. 系统工程与电子技术. 2014(01)
[5]高分辨圆迹环扫合成孔径雷达成像方法[J]. 廖轶,包敏,邢孟道,保铮. 系统工程与电子技术. 2013(09)
[6]一种基于级数反演的机载圆迹环扫SAR成像算法[J]. 廖轶,周松,邢孟道,保铮. 电子与信息学报. 2012(11)
[7]圆迹SAR成像技术研究进展[J]. 洪文. 雷达学报. 2012(02)
[8]基于频域分析的ROSAR成像算法[J]. 杨科,廖桂生,徐青,张向阳. 北京航空航天大学学报. 2012(09)
[9]圆迹SAR极坐标格式算法研究[J]. 林赟,谭维贤,洪文,王彦平,吴一戎. 电子与信息学报. 2010(12)
[10]Circular SAR processing using an improved omega-k type algorithm[J]. Leilei Kou1,2,*,Xiaoqing Wang1,Jinsong Chong1,Maosheng Xiang1,and Minhui Zhu1 1.National Key Laboratory of Microwave Imaging Technology,Institute of Electronics,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100190,P.R.China;2.Graduate University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,P.R.China. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2010(04)
博士论文
[1]圆迹环扫合成孔径雷达成像算法研究[D]. 廖轶.西安电子科技大学 2015
[2]直升机载旋转式SAR与双基SAR大斜视成像算法研究[D]. 李东.西安电子科技大学 2014
[3]机载雷达简易STAP方法及其应用[D]. 王彤.西安电子科技大学 2001
硕士论文
[1]高分辨ISAR成像中运动补偿技术研究[D]. 曹攀.西安电子科技大学 2011
本文编号：2897765
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：198 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
德国TerraSAR-X卫星结构示意图
（c）聚束模式成像图1.2 TerraSAR-X 不同模式成像结果[60]我国的星载SAR系统研究起步稍晚于世界航天强国。上世纪80年代后期，“863”划就对星载 L 波段 SAR 进行了立项研究，星载 L 波段 SAR 工程样机在 1997 年研成功，分辨率达到5m 5m。中国航天科技集团在 2009 年成功发射了遥感卫星五，将分辨率进一步提升至3m。2010 年遥感卫星十号与 2016 年高分三号[64]的成功射与投入使用，则标志着中国高分辨星载 SAR 事业发展进入了一个新时代，为后的发展打下了坚实的基础。图 1.3 为高分卫星工作示意图与获取的 SAR 成像结果。
6(b) 我国长江流域地区观测成像结果图1.3 高分三号卫星及 SAR 成像结果[64]相比于星载 SAR 系统，机载 SAR 系统在工作时受到的限制较少，因此具有重访周期短、平台配置灵活以及实时处理性强等优势，在军事侦查、战场监测等诸多领域得到了广泛应用。其中比较典型的有：美国新一代空对空/地雷达系统——MP-RTIP 系统[65]，现阶段主要应用于 Block40 型全球鹰等无人机平台，该系统为模块化有源电子扫描阵列雷达系统，可以根据实际需求进行天线尺寸调整，工作频段为 X 波段，最大可探测距离超过300km
【参考文献】：
期刊论文
[1]正交长基线毫米波InISAR运动目标三维成像[J]. 马萌,李道京,李烈辰,杜剑波,乔明. 红外与毫米波学报. 2016(04)
[2]视频合成孔径雷达振动误差分析及补偿方案研究[J]. 赵雨露,张群英,李超,纪奕才,方广有. 雷达学报. 2015(02)
[3]MIMO-SAR技术发展概况及应用浅析[J]. 周伟,刘永祥,黎湘,凌永顺. 雷达学报. 2014(01)
[4]旋转上升合成孔径雷达三维成像算法[J]. 杨科,廖桂生,徐青,王威. 系统工程与电子技术. 2014(01)
[5]高分辨圆迹环扫合成孔径雷达成像方法[J]. 廖轶,包敏,邢孟道,保铮. 系统工程与电子技术. 2013(09)
[6]一种基于级数反演的机载圆迹环扫SAR成像算法[J]. 廖轶,周松,邢孟道,保铮. 电子与信息学报. 2012(11)
[7]圆迹SAR成像技术研究进展[J]. 洪文. 雷达学报. 2012(02)
[8]基于频域分析的ROSAR成像算法[J]. 杨科,廖桂生,徐青,张向阳. 北京航空航天大学学报. 2012(09)
[9]圆迹SAR极坐标格式算法研究[J]. 林赟,谭维贤,洪文,王彦平,吴一戎. 电子与信息学报. 2010(12)
[10]Circular SAR processing using an improved omega-k type algorithm[J]. Leilei Kou1,2,*,Xiaoqing Wang1,Jinsong Chong1,Maosheng Xiang1,and Minhui Zhu1 1.National Key Laboratory of Microwave Imaging Technology,Institute of Electronics,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100190,P.R.China;2.Graduate University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,P.R.China. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2010(04)
博士论文
[1]圆迹环扫合成孔径雷达成像算法研究[D]. 廖轶.西安电子科技大学 2015
[2]直升机载旋转式SAR与双基SAR大斜视成像算法研究[D]. 李东.西安电子科技大学 2014
[3]机载雷达简易STAP方法及其应用[D]. 王彤.西安电子科技大学 2001
硕士论文
[1]高分辨ISAR成像中运动补偿技术研究[D]. 曹攀.西安电子科技大学 2011
本文编号：2897765
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