基于星载照射源的被动SAR系统时频同步误差影响分析

时间和频率同步问题是基于星载照射源的被动SAR系统的关键技术之一。为了研究时、频同步误差对其成像的影响,针对系统工作特性,分析了时、频同步误差的产生机理,建立了时、频同步误差模型,并利用二阶距离模型和RD成像算法,建立了完整的时、频同步误差到成像结果的传递模型,仿真验证了理论分析的准确性。理论推导和仿真计算结果指出了基于星载照射源的被动SAR系统对时间同步和频率同步的精度要求。分析结论对于指导基于星载照射源的被动SAR系统设计及同步方法研究具有重要意义。     

基于编队结构特征的海面舰船目标关联方法

为综合利用星载光学成像、星载电子侦察数据对海面舰船编队进行监测,提出了一种基于舰船编队结构特征的二次匹配目标关联算法,通过构造加权二分图进行最优匹配求解。仿真结果表明,该方法在目标定位精度差别较大、目标存在漏检测等情况下相比传统关联算法的匹配正确率有较大提高,证明了算法的有效性。     

基于GPS信号的双基地SAR成像方法研究

对基于导航信号的合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)成像方法进行了研究,主要是在星载-机载双基地配置情况下,利用GPS(global posi-tioning system)卫星信号作为照射源,机载接收机接收点目标回波,通过距离向和方位向的压缩处理进行点目标成像。不同于线性调频信号,导航信号是扩频信号。研究了该信号的距离压缩方法,并给出一种方位压缩的实用方法,较好地达到方位压缩效果:利用Matlab工具进行了多点目标回波和成像算法的仿真。仿真结果表明:利用导航信号可以构成双基地SAR成像系统。     

基于直达波补偿的星地双站SAR滑动聚束模式频域成像算法

星地双站合成孔径雷达以星载系统为机会照射源,地面接收机接收直达波和散射波信号进行同步和成像处理。本文介绍了星地双站SAR系统结构,对基于直达波进行距离向脉冲压缩后的信号调频率、距离徙动以及二维频谱的空变性进行了分析。在此基础上,基于方位向预处理过程、直达波补偿以及非线性Chirp Scaling算法,提出了适合该模型的频域成像算法,并通过点目标仿真验证了该成像算法的有效性和性能。星地双站SAR实测数据进一步验证了该成像算法的有效性。     

国外先进星载SAR卫星的发展现状及应用

从美国发射第一颗星载SAR卫星Seasat开始,雷达成像受到了许多国家的高度关注,日益成为竞争激烈、发展迅速的技术领域。随着侦察系统的逐步完善,星载SAR成像已从低分辨率、单极化、工作模式单一向高分辨率、多极化、多工作模式发展。作为一种有效的空对地观测工具,星载SAR卫星能够提供远距离、全天时全天候条件下的探测活动,具备一定的穿透能力,在民用和军事领域正发挥着无可替代的作用。     

合成孔径雷达成像及工程伪装发展趋势

介绍了星载、机载合成孔径雷达(SAR)成像的发展概况,系统分析了合成孔径雷达的成像特点:图像接近光学水平,低频SAR具有穿透簇叶和识别伪装功能,可大范围战场实时监视及工程目标自动识别等。结合工程伪装材料、技术、实践及谋略,提出了研制仿地物工程伪装材料及防SAR伪装网(布),开发口部伪装技术及防复合SAR探测伪装技术,长远规划、系统实践工程伪装,建立大伪装理论框架,加强伪装谋略研究等途径与方法,指出了工程伪装的发展趋势。     

电离层不规则体对P波段星载SAR成像的影响

电离层不规则体导致星载合成孔径雷达（SAR）信号产生幅度及相位闪烁,严重影响低波段星载SAR的图像分辨性能。推导了具有普遍性的幂律谱对应的双频双点互相关函数。基于此研究了电离层对星载P波段SAR分辨性能的影响及其规律。研究表明,电离层不规则体导致星载P波段SAR两维分辨率恶化,图像峰值增益损失严重。电离层不规则体强度,谱指数,外尺度等参数的增大都会导致星载SAR图像分辨率及峰值增益进一步下降。基于相位屏技术的数值仿真结果验证了本文研究。     

多成像模式下舰船目标SAR成像仿真

针对典型工作模式下舰船目标SAR(synthetic aperture radar)成像仿真应用,建立了条带模式、聚束模式、扫描模式下电磁信号发射与回波传输模型.基于面元法将舰船目标三维模型划分为多个三角形面元,利用弹跳射线法计算舰船目标各面元的一次散射和多次散射,仿真SAR回波信号.采用距离多普勒成像算法消除回波混叠...     

一种新的星载高分辨宽测绘带SAR运动目标

本文针对星载多通道高分辨宽测绘带合成孔径雷达系统,提出了一种地面运动目标检测和参数估计方法,该方法首先利用空时自适应处理进行杂波抑制,然后采用传统SAR成像处理得到模糊的运动目标图像,接着利用恒虚警检测技术检测出所有运动目标,包括真实目标和由于多普勒模糊引起的虚假目标,再根据模糊图像的空间位置关系从所有成像目标中检测出运动目标的真实成像位置,最后根据运动目标的斜距历程得到因运动目标速度引起的图像位置偏移,由此估计得到运动目标速度。该方法具有运算量小、检测精度高等优点,星载仿真数据验证了本文方法有效性。     

星载寄生式SAR系统频率同步分析

针对星载寄生式SAR系统对地观测应用背景,详细分析了频率同步误差对双站SAR成像的影响,以法国提出的“干涉车轮”构形为例,对同步误差进行了仿真。提出了一种新的频率同步方法,该方法通过接收主星的直达波信号并进行相关处理,从而得到频率同步误差。计算机仿真结果表明该同步方法的准确性和有效性。     

舰炮解命中迭代初值确定新方法

针对传统舰炮火控系统解命中迭代方法的不足,通过对舰炮解命中过程的分析,推导出了首次解命中和非首次解命中两种情况下精确预估弹丸飞行时间迭代初值的有效方法,进而建立了相应的舰炮火控系统解命中模型。分别对传统方法和新方法进行了比较仿真试验,试验证明,本方法较传统方法精度高,迭代次数少,计算周期短,可有效地提高舰炮武器系统的快速反应能力。所提出的方法对于提高舰炮武器作战效能具有理论和实际意义。     

基于峰值点形态信息的SAR图像舰船尾迹检测算法

在分析合成孔径雷达(SAR)图像中舰船尾迹线性特性的基础上,针对SAR图像线性特征产生因素的多样性,及由此引起的Radon变换域中尾迹峰值点检测的不确定性,提出了一种基于峰值点形态信息的尾迹检测算法。算法门限化图像的Radon变换系数,提取出所有可能的峰值点;对这些相应的局部峰值点的一维截面进行连续小波变换峰值点匹配,根据提取到的参数形成决策矢量在特征空间中进行决策。仿真和实际数据处理的结果表明,该方法能有效、准确地检测到SAR图像中的舰船尾迹并判决其真假类别。     

船海复合场景面元化快速电磁建模方法及SAR成像仿真

在微波高频段,海面背景或海上船类目标往往具有电大尺寸和复杂精细的结构,这给船海复合场景的电磁建模带来巨大的计算负担。为简化计算,基于海面电磁散射模型面元化思想和图形电磁学,结合计算耦合场的四路径模型,提出一种电大尺寸船海复合场景电磁散射的快速计算方法。在保证海面与目标复合散射场的计算准确性前提下,提高计算效率。仿真并分析不同雷达参数下动态海面与目标的雷达散射截面,计算结果与实测数据以及精确数值方法结果的良好一致性验证了方法的准确性。将复合散射快速计算方法应用于合成孔径雷达成像仿真,仿真结果验证了方法的有效性。     

基于相参 RCS 距离分布的抗箔条干扰方法

为了提高反舰导弹对抗舰载无源干扰的能力，在分析箔条和舰船相参 RCS（雷达散射截面）距离分布的属性特征及其差异的基础上，研究了利用这种差异对干扰和目标在可分辨情况下进行识别的方法；针对干扰和目标不可分辨情况，提出了通过 RCS 距离分布特性和耦合时移特性的差异来压制干扰、提高信干比的方法。     

舰载相控阵雷达对空搜索仰角上的资源分配

针对舰载相控阵雷达对空搜索的特点和规律,分析了影响仰角上资源分配的因素,根据不同空域,不同目标的威胁度划分了搜索屏,并确定其优先级别。详细研究了舰载相控阵雷达对空搜索性能的优化模型,给出了相控阵雷达搜索帧周期和驻波时间的优化选取的最佳准则和方法。利用模型进行了相关的仿真计算,得到的结果验证了该方法的有效性。     

基于RWC的机载SAR斜视成像仿真

通过建立机载合成孔径雷达的工作模型,介绍了SAR的基本成像原理,并针对机载SAR在斜视条件下,因距离走动量较大,对地面目标的成像受到严重影响的情况,详细分析了距离走动产生的原因。在傅里叶变换之前使用对距离走动进行校正的CS算法对经典的CS算法作出了改进,重点推导了改进后算法的实现过程,并通过Matlab仿真模拟地面目标物实现了CS算法在不同条件下的成像结果,证明使用改进后的算法在斜视角情况下成像质量有较大的改善。     

基于高精度景象匹配的SAR平台定位方法研究

为了提高SAR平台定位精度，本文提出了一种基于景象匹配的SAR平台定位的方法。该方法利用成像中间时刻SAR平台与SAR图像中心线上物点共线的特性，先在图像中心线上均匀选取若干点作为匹配点，并与光学基准图进行高精度景象匹配获取它们的物点坐标；然后根据这些物点坐标估计出图像中心线在当地水平面投影的直线方程；最后利用直线信息和斜距高度信息计算SAR平台在水平面上的投影点位置，进而计算得到成像中间时刻SAR平台的空间位置。为了进一步提高匹配精度，分别提出了对正侧视和斜视SAR图像匹配区域进行几何粗校正的方法。本文还分析了不同误差因素对平台定位精度的影响，并给出了精度估计公式。仿真和实际图像实验结果表明，本文方法正确可行，具有较高的定位精度，具备工程实用价值。     

去调频FM-CW SAR距离维成像研究

调频连续波(FM-CW)合成孔径雷达因其体积小、重量轻、成本低及分辨率高等特点越来越受到关注。详细分析了去调频FM-CW SAR距离维成像过程,得到了FM-CW SAR残留视频相位在距离维傅立叶变换过程中被消除的有用结论;分析了影响距离维分辨率的因素,提出了改善FM-CW SAR距离分辨率,同时降低距离维采样率的方法。理论分析表明,去调频连续波SAR同样存在斜置现象,因此,还详细分析了FM-CW SAR斜置的产生以及去斜的方法,提出了包含去斜的距离维成像算法,为方位向更好的聚焦提供了条件。     

二次相位误差对FMCW SAR成像质量的影响

调频连续波合成孔径雷达(FMCW SAR)是一种新近提出来的成像雷达体制,在FMCW SAR成像中,相位误差是成像质量下降的主要原因,必须对相位误差进行消除.首先建立了存在二次相位误差的FMCW SAR的信号模型,然后分析了二次相位误差对成像质量的影响,提出了一种补偿二次相位误差的方法.此方法与存在二次相位误差时的成像结果相比较,有效地消除了二次相位误差的影响,成像质量大为提高.