机载圆周SAR成像技术研究

发布时间：2021-10-25 17:25

　　机载圆周合成孔径雷达（CSAR）作为一种新兴的成像模式,具有全方位观测、高空间分辨率和可三维成像等优点。随着CSAR成像技术的不断发展,现已逐渐成为对重点区域实施精确观测的有效手段之一。该文重点阐述了作者所在研究团队近年来在机载CSAR成像技术方面完成的研究工作,包括机载CSAR成像模型,空间分辨率评估,CSAR二维成像,基于单圆周CSAR的目标三维图像重构和多基线CSAR（HoloSAR）三维成像等技术,并给出了P, X两个频段机载CSAR的实测数据处理结果。已取得的研究成果证明了机载CSAR成像的有效性和实用性。该文主要内容基于作者2019年8月16日在"雷达学报第五届青年科学家论坛"上的学术报告。 

【文章来源】：雷达学报. 2020,9(02)北大核心CSCD

【文章页数】：22 页

【部分图文】：

机载CSAR成像几何

由式(8)可知，当发射电磁波为点频信号时，CSAR对理想点目标具有成像能力，且对应的点目标脉冲响应函数特性由0阶贝塞尔函数特性决定。由式(7)与式(8)可知，理想点目标的CSAR脉冲响应函数与方位角φ无关，而不再仅仅取决于信号带宽，且二维分辨率主要由雷达载频决定。这是CSAR理论上能够获取亚波长级二维分辨率的原因。此外，评估CSAR图像的主要技术指标(如分辨率、峰值旁瓣比、积分旁瓣比)，由Bessel函数特性和载频、信号带宽共同决定。0阶贝塞尔函数在–3 dB时的主瓣宽度为0.1950，由式(8)可得单点频下点目标脉冲响应函数可得CSAR的理论分辨率为其中，λrc为载波波长，θ为入射角。可发现，CSAR成像下的理想点目标的空间分辨率可达到亚波长量级。显然从式(7)中难以得到CSAR分辨率的解析表达式。但仍可以采用数值计算的方法分析CSAR的分辨率特性[38]。

其中，?ρ为通过CSAR点目标脉冲响应函数估计得到的非相干分辨率，定义Γ(Br,?sub)为波数展宽因子。下面将对波数展宽因子进行数值分析。由于该因子是由B r和?s ub两个变量共同决定，因此基于这两个变量的Γ(Br,?sub)仿真结果如图3所示。观察图3可发现，随着相对带宽比B r和子孔径积累角?s ub的增大，波数展宽因子Γ(Br,?sub)的数值成指数下降的趋势。采用曲线拟合的方法，可得到波数展宽因子曲面的表达式(

【参考文献】：
期刊论文
[1]低频圆周SAR系统设计与试验验证[J]. 张佳佳,姚佰栋,孙龙,江凯.  电子技术与软件工程. 2017(15)
[2]圆轨迹SAR快速成像处理[J]. 刘燕,吴元,孙光才,邢孟道.  电子与信息学报. 2013(04)
[3]圆迹SAR成像技术研究进展[J]. 洪文.  雷达学报. 2012(02)

博士论文
[1]高分辨率圆迹合成孔径雷达成像机理及方法研究[D]. 张祥坤.中国科学院研究生院（空间科学与应用研究中心） 2007

硕士论文
[1]圆迹SAR系统DEM提取及运动补偿技术研究[D]. 吴琦.南京邮电大学 2017
[2]圆迹SAR快速高精度极坐标格式成像算法研究[D]. 查鹏.上海交通大学 2015
[3]圆周SAR成像算法及相关技术研究[D]. 田甲申.电子科技大学 2013
[4]线阵及圆周SAR三维成像算法研究[D]. 吴堃.电子科技大学 2012
[5]圆周SAR三维成像技术研究[D]. 王本君.电子科技大学 2012



本文编号：3457859