浮空器ISAR成像仿真及算法研究.pdf

1、搭載在飛艇等浮空器平臺上的ISAR系統(tǒng)具有探測范圍廣、飛行成本低、使用靈活等優(yōu)勢。本文主要研究了在浮空器 ISAR成像過程中，平臺漂移速度對成像結(jié)果造成的影響。在浮空器的角速度變化較快的情況下，將壓縮感知算法應(yīng)用到 ISAR的方位向處理中，可以減小散射點(diǎn)在方位向的主瓣寬度；在稀疏孔徑成像的情況下，該方法可以抑制方位維過高的副瓣，從而消除虛假散射點(diǎn)，減弱非穩(wěn)定平臺抖動造成的影響，提高方位維聚焦效果。
　　首先，本文介紹了ISAR轉(zhuǎn)臺

2、成像原理及經(jīng)典的距離-多普勒（RD）成像算法和基于壓縮感知（CS）的方位向處理算法，分析了圖像散焦原因及運(yùn)動補(bǔ)償原理，介紹了常用的運(yùn)動補(bǔ)償算法。對于海上艦船目標(biāo)，建立了包括散射點(diǎn)幾何模型和三維運(yùn)動方程在內(nèi)的目標(biāo)模型。通過將艦船在不同運(yùn)動方式下成像結(jié)果進(jìn)行對比，對ISAR成像過程中的三維投影關(guān)系及方位向分辨率進(jìn)行了分析。
　　然后，本文簡要介紹了浮空器ISAR成像系統(tǒng)，建立浮空器平臺漂移模型。通過仿真實(shí)驗(yàn)分別驗(yàn)證成像過程中浮空器的速

3、度和角速度變化對成像結(jié)果造成的影響。得出結(jié)論：在進(jìn)行理想平動補(bǔ)償?shù)那闆r下，飛艇運(yùn)動速度對成像結(jié)果造成的影響較小，可以忽略；飛艇角速度的大小會影響二維投影平面，俯仰、偏航角速度變化過快會造成目標(biāo)邊緣點(diǎn)方位向散焦嚴(yán)重。文章在浮空器角速度變化較快的情況下使用 CS算法進(jìn)行方位向壓縮，驗(yàn)證其有減小方位向主瓣寬度的優(yōu)勢。
　　最后，文章對飛艇平臺運(yùn)動時(shí)，由部分回波丟失引起的稀疏孔徑成像進(jìn)行仿真。文章首先在理論上分析了使用基于壓縮感知的方位維