分布式衛(wèi)星SAR慢動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)及關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、分布式衛(wèi)星SAR系統(tǒng)是一種新概念星載SAR系統(tǒng)，它以小衛(wèi)星群編隊(duì)飛行，小衛(wèi)星之間協(xié)同工作，共同完成單項(xiàng)或者多項(xiàng)任務(wù)。這種衛(wèi)星組合可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性能提升和功能增加，提高生存能力，提供更多的基線組合，并可實(shí)施規(guī)模生產(chǎn)和降低發(fā)射費(fèi)用。由于分布式衛(wèi)星SAR系統(tǒng)能夠提供沿航跡基線和切航跡基線，因此能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)沿航跡干涉(ATI)SAR和切航跡干涉SAR(CT-InSAR)功能。本文主要對(duì)分布式衛(wèi)星SAR系統(tǒng)的沿航跡干涉SAR技術(shù)進(jìn)行深入研究，主要工作

2、如下。 分析了分布式星載SAR多普勒歷程，研究了分布式星載SAR多普勒中心頻率、多普勒調(diào)頻率的計(jì)算方法，以及分布式星載SAR回波信號(hào)模型。在此基礎(chǔ)上，建立了分布式星載SAR系統(tǒng)下慢動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)的ATI模型，分析了信號(hào)處理流程中的關(guān)鍵步驟，提出了一種基于去斜率處理的ATI動(dòng)目標(biāo)測(cè)速方法，可以減小運(yùn)算量，提高運(yùn)算速度。 研究了雜波和噪聲影響下的ATI動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)技術(shù)。分析了雜波和噪聲對(duì)干涉相位的影響情況，研究了相位門(mén)限法和雙門(mén)限

3、動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)法，并提出了一種自適應(yīng)門(mén)限檢測(cè)法。 研究了分布式衛(wèi)星SAR系統(tǒng)影響測(cè)速精度的主要因素，分析并建立了相應(yīng)誤差模型。研究了相位噪聲和測(cè)角誤差對(duì)測(cè)速的影響情況；研究了衛(wèi)星姿態(tài)變化對(duì)ATI測(cè)速的影響，包括基線測(cè)量、姿態(tài)變化引起的耦合相位以及切航向的速度分量等的影響，并給出了相應(yīng)的精度要求；分析了地球球面效應(yīng)的影響；研究了頻率同步誤差對(duì)干涉相位及測(cè)速的影響；建立了時(shí)間同步誤差影響模型，分析了時(shí)間同步誤差對(duì)干涉相位及測(cè)速的影響；得

4、到了許多有價(jià)值的結(jié)論。 建立了分布式衛(wèi)星SAR多通道動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)、定位和測(cè)速模型。分析了多通道條件下解速度模糊、速度方向模糊和盲速問(wèn)題的方法。探討了分布式衛(wèi)星SAR系統(tǒng)中存在的沿航跡和切航跡混合干涉相位的分離問(wèn)題，提出一種較為簡(jiǎn)單的混合干涉相位的分離方法。 本文的創(chuàng)新主要有： 提出了一種自適應(yīng)門(mén)限檢測(cè)法，解決了在噪聲較大情況下，相位門(mén)限法和雙門(mén)限法虛警概率較大的問(wèn)題，能夠較好的檢測(cè)到動(dòng)目標(biāo)。 提出了一種結(jié)合

5、去斜處理和短時(shí)傅立葉變換的動(dòng)目標(biāo)測(cè)速方法，該方法通過(guò)短時(shí)傅立葉變換，將動(dòng)目標(biāo)信息與雜波的分離，排除了雜波的影響，可較準(zhǔn)確測(cè)定動(dòng)目標(biāo)速度。特別是當(dāng)信雜比較低時(shí)，該方法比直接的ATI測(cè)速方法具有明顯的優(yōu)勢(shì)。 提出了一種基于改進(jìn)的ESPRIT超分辨算法多動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)定位方法。該方法能夠分辨出處于SAR圖像中同一分辨單元的幾個(gè)動(dòng)目標(biāo)，且能獲得更準(zhǔn)確的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)參數(shù)。 相信本文的研究工作對(duì)分布式衛(wèi)星SAR系統(tǒng)設(shè)計(jì)有一定的參考和應(yīng)用價(jià)值