GEO-LEO星載雙基地SAR成像技術(shù).pdf

1、本課題研究了基于同步軌道衛(wèi)星(Geosynchronous Satellite, GEO)SAR系統(tǒng)成像技術(shù)這一 SAR領(lǐng)域新興的研究熱點(diǎn)。首先針對GEO單基地SAR系統(tǒng)和GEO-LEO雙基地 SAR系統(tǒng)的特性和參數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)分析,并對系統(tǒng)的可行性進(jìn)行了初步論證。并提出了一種基于級數(shù)反演(Reversion of the Series, RS)的GEOSAR成像算法,解決了GEO曲線運(yùn)動情況下的地面目標(biāo)成像問題。進(jìn)一步構(gòu)建GEO-LEO

2、星載雙基地SAR的成像模型,在此基礎(chǔ)上提出了一種基于多普勒貢獻(xiàn)比加權(quán)(Doppler Distribution Weighted, DDW)的二維頻譜求解方法,并結(jié)合二維尺度逆FFT(Inverse Scaled Fast Fourier Transformation, ISFFT)方法實(shí)現(xiàn)了GEO-LEO雙基地系統(tǒng)的目標(biāo)成像。本課題的主要工作可概括如下:
　　1)針對SAR成像系統(tǒng)特性和參數(shù)分析的問題,提出了成像分辨率、空變特性

3、、模糊性能、多普勒特性、合成孔徑時(shí)間、測繪帶寬等指標(biāo),分別推導(dǎo)了GEO單基地系統(tǒng)和GEO-LEO雙基地系統(tǒng)情況下各指標(biāo)的表達(dá)式,分析了兩種系統(tǒng)的特性差異。并在此基礎(chǔ)上提出了一個(gè)歸一化的后向散射系數(shù)(Normalization Back Scaling Coefficient, NBSC)來衡量系統(tǒng)對參數(shù)的依賴,對系統(tǒng)的可行性進(jìn)行了初步論證。
　　2)針對GEOSAR長合成孔徑時(shí)間內(nèi)衛(wèi)星作曲線運(yùn)動,傳統(tǒng)的頻域成像算法無法適用的問題,

4、基于級數(shù)反演的思想對傳統(tǒng)的CS(Chirp Scaling)成像算法進(jìn)行改進(jìn),提出了級數(shù)反演的CS成像算法(RSCS),實(shí)現(xiàn)了GEOSAR對地面目標(biāo)的高精度成像。并與經(jīng)典的時(shí)域成像算法——BP(Back Projection, BP)算法進(jìn)行性能比較,表明了本文算法的優(yōu)越性。
　　3)針對GEO-LEO雙基地系統(tǒng)收發(fā)平臺軌道高度差異較大的情況,將GEO-LEO雙基地SAR建模為高度,位置,速度均不同的移變雙基地SAR成像系統(tǒng),得出