GEO星机双基SAR大幅宽成像方法
发布时间：2021-02-15 19:47
GEO星机双基SAR（Geosynchronous spaceborne-airborne bistatic SAR,GEOBiSAR）是指以GEO-SAR卫星为辐射源并与机载接收站组成的双基合成孔径雷达系统,具有覆盖范围广、重访周期短、生存能力强等优势,在隐蔽侦察和地形测绘等领域都有十分重要的应用价值。GEO星机双基SAR大幅宽成像,是要充分利用GEO-SAR卫星发射站的波束覆盖范围,在一次飞行的过程中获得更为丰富的地物信息,实现大幅宽SAR成像。目标回波建模、模糊抑制与频谱重构、大幅宽成像处理等,是实现GEO星机双基SAR大幅宽成像的核心关键。本文针对这些难点问题进行了理论分析、方法研究和仿真验证等工作,主要内容如下:1.针对GEO-SAR卫星的运动服从轨道特性的情形,推导了接收站单侧扫描的TOPS（Terrain Observation with Progressive Scan,TOPS）系数和质心空变斜率,并建立了基于TOPS接收模式的GEO星机双基SAR回波模型。2.针对点目标在TOPS接收模式下的时频特性与发射站PRF的关系,分析了低脉冲重复频率引起的“欠采样模糊”和由于...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
德国FGAN机载双基SAR成像结果
电子科技大学硕士学位论文42003年，德国DLR与法国ONERA合作，在经过大量的理论研究与系统研制的工作后，才进行了机载双基SAR的飞行试验[5,6]，从试验的角度验证了机载双基SAR系统的可行性。同年11月，德国FGAN也在德国境内进行了机载双基SAR演示试验[6]，得到的成像结果如图1-3所示。图1-3德国FGAN机载双基SAR成像结果机载双基SAR以其高机动性与灵活性同样吸引着国内研究者的注意力。电子科技大学于2007年完成了机载双基SAR系统的国内首飞试验，基于实测数据获得了国内首幅机载双基SAR图像[52]，如图1-4所示，验证了已有的侧视机载双基SAR成像算法的有效性。图1-4电子科技大学侧视机载双基SAR图像继往开来，在杨建宇教授的带领下，电子科技大学雷达探测与成像技术团队深入机载双基SAR系统的应用研究，在2012年针对前视机载双基SAR构型进行了飞行试验，并获得了国际首幅前视机载双基SAR图像[16]，如图1-5所示。
第一章绪论5图1-5电子科技大学前视机载双基SAR图像虽然机载双基SAR系统的可行性得到验证，机载SAR系统的配置灵活，机动性非常高，但在飞行过程中发射站与接收站需要协同伴飞，任务复杂度高[9]。2003年，美国密西根大学提出了采用GEO与LEO卫星结合的多基SAR系统，以实现全球观测，并对该系统的分辨率特性、系统参数与硬件设计和卫星运行轨道要素设计等问题进行了分析[19-27]。2009年，英国克兰菲尔德大学空间中心针对电离层效应对不同波段SAR信号的影响，对GEO-LEO组成的双基SAR系统进行分析并提出了一种算法来应对电离层效应对L波段SAR信号成像的影响[30]。2016年，德国DLR提出了两个GEO-SAR卫星组成的双基系统[48]，可以获取快速变化的地面以及海面目标点的动态信息[39-44]。国内自2009年也相继出现了众多关于GEO-SAR的研究报道。西安电子科技大学利用BP算法仿真完成了GEO-SAR回波聚焦，验证了GEO-SAR成像的可行性[46]，并提出了一种算法解决高倾角轨道GEO-SAR的二维空变回波聚焦问题[45]。又在GEO星弹双基SAR方面，利用梯度的方法推导出了多普勒分辨率表达式[18]，并分析了平台空间几何关系与多普勒参数对多普勒分辨率的影响。北京理工大学在GEO-SAR单基系统的成像算法和电离层影响等方面都进行了深入研究，并提出了对应的算法解决了大场景环境的等效斜视角空变和电离层干扰等问题[47,48]。中电38所在GEO与LEO组成的双基SAR系统中，对等效星下点位置和分辨率特性进行了分析并得出了具体表达式[28,29]。南京电子技术研究所采用多普勒贡献比加权的方法求解了GEO星机双基SAR回波的二维频谱，以降低收发平台的异构性带来的相位误差[21]。电子科技大学在GEO星机双基SAR的构型下对分辨理论与构型设计等方面进行
本文编号：3035437
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
德国FGAN机载双基SAR成像结果
电子科技大学硕士学位论文42003年，德国DLR与法国ONERA合作，在经过大量的理论研究与系统研制的工作后，才进行了机载双基SAR的飞行试验[5,6]，从试验的角度验证了机载双基SAR系统的可行性。同年11月，德国FGAN也在德国境内进行了机载双基SAR演示试验[6]，得到的成像结果如图1-3所示。图1-3德国FGAN机载双基SAR成像结果机载双基SAR以其高机动性与灵活性同样吸引着国内研究者的注意力。电子科技大学于2007年完成了机载双基SAR系统的国内首飞试验，基于实测数据获得了国内首幅机载双基SAR图像[52]，如图1-4所示，验证了已有的侧视机载双基SAR成像算法的有效性。图1-4电子科技大学侧视机载双基SAR图像继往开来，在杨建宇教授的带领下，电子科技大学雷达探测与成像技术团队深入机载双基SAR系统的应用研究，在2012年针对前视机载双基SAR构型进行了飞行试验，并获得了国际首幅前视机载双基SAR图像[16]，如图1-5所示。
第一章绪论5图1-5电子科技大学前视机载双基SAR图像虽然机载双基SAR系统的可行性得到验证，机载SAR系统的配置灵活，机动性非常高，但在飞行过程中发射站与接收站需要协同伴飞，任务复杂度高[9]。2003年，美国密西根大学提出了采用GEO与LEO卫星结合的多基SAR系统，以实现全球观测，并对该系统的分辨率特性、系统参数与硬件设计和卫星运行轨道要素设计等问题进行了分析[19-27]。2009年，英国克兰菲尔德大学空间中心针对电离层效应对不同波段SAR信号的影响，对GEO-LEO组成的双基SAR系统进行分析并提出了一种算法来应对电离层效应对L波段SAR信号成像的影响[30]。2016年，德国DLR提出了两个GEO-SAR卫星组成的双基系统[48]，可以获取快速变化的地面以及海面目标点的动态信息[39-44]。国内自2009年也相继出现了众多关于GEO-SAR的研究报道。西安电子科技大学利用BP算法仿真完成了GEO-SAR回波聚焦，验证了GEO-SAR成像的可行性[46]，并提出了一种算法解决高倾角轨道GEO-SAR的二维空变回波聚焦问题[45]。又在GEO星弹双基SAR方面，利用梯度的方法推导出了多普勒分辨率表达式[18]，并分析了平台空间几何关系与多普勒参数对多普勒分辨率的影响。北京理工大学在GEO-SAR单基系统的成像算法和电离层影响等方面都进行了深入研究，并提出了对应的算法解决了大场景环境的等效斜视角空变和电离层干扰等问题[47,48]。中电38所在GEO与LEO组成的双基SAR系统中，对等效星下点位置和分辨率特性进行了分析并得出了具体表达式[28,29]。南京电子技术研究所采用多普勒贡献比加权的方法求解了GEO星机双基SAR回波的二维频谱，以降低收发平台的异构性带来的相位误差[21]。电子科技大学在GEO星机双基SAR的构型下对分辨理论与构型设计等方面进行
本文编号：3035437
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