ISAR成像的橫向定標算法研究.pdf

1、逆合成孔徑雷達(ISAR)是一種高分辨率成像雷達，能夠對飛機、導彈、艦船和天體等目標進行成像，在軍事和民用方面都有很重要的意義。ISAR采用大帶寬的雷達發(fā)射信號獲得目標的高分辨縱向距離像，通過相干處理時間內目標相對雷達轉動的多普勒頻率獲得目標橫向距離像。由于ISAR成像的目標多數(shù)為非合作目標，其運動軌跡比較復雜，而ISAR成像是利用目標相對雷達的轉動，不同運動軌跡目標相對雷達轉動角度的變化，會對成像帶來不同的影響。而且，在對目標進行成像

2、的過程中，有確定的縱向分辨的同時，無法保證ISAR成像的橫向分辨與其相一致，這是成像所不希望的。因此，如何能夠確定成像的橫向分辨率，而且選擇合適的采樣點數(shù)，使其與縱向分辨率保持一致，是ISAR技術的一方面的研究課題。這對進一步獲取正確的目標像和進行雷達目標識別具有一定的實用價值。
　　本文研究的主要內容是如何確定ISAR成像的橫向分辨率問題，也就是在ISAR研究領域的橫向定標問題。文中采用濾波的方法，對雷達所觀測的目標軌跡進行有效

3、的去噪、平滑處理。并由處理后的軌跡數(shù)據(jù)，計算目標相對雷達視線的總轉角變化。在已知雷達波長的情況下，確定ISAR成像的橫向分辨率，得到ISAR成像的橫向定標結果。文章的具體內容可分為以下四方面：
　　首先，闡述了ISAR成像的原理，尤其是ISAR成像的橫向分辨率確定及橫向定標原理，并從對目標運動軌跡估計的角度出發(fā)，給出ISAR橫向定標的解決方案。
　　其次，針對ISAR成像的目標運動進行建模說明。分別仿真了ISAR成像過程中常

4、見的非合作目標運動軌跡形式，對目標運動進行了建模，建立了目標運動的常速模型、常加速模型以及機動轉彎的目標運動模型。
　　然后，從雷達觀測的距離，方位角，俯仰角出發(fā)，深入研究了基于目標的運動軌跡模型下的空間位置濾波算法、αβ?濾波算法、αβγ??濾波算法、卡爾曼濾波相關算法對目標的運動軌跡進行濾波，得到了目標較為平滑的估計軌跡信息。
　　最后，從目標的估計軌跡的位置信息中，計算目標相對雷達視線在相干處理時間內的總轉角，求得IS