卫星总体参数对SAR多普勒参数影响分析及仿真研究

该文从星载合成孔径雷达(SAR)空间几何关系出发,建立了星载SAR多普勒参数的表达式。在考虑地球自转和扁率的情况下,分析了轨道摄动、卫星姿态指向误差和稳定度对SAR多普勒参数的影响,并进行了数字仿真。分析仿真结果表明轨道摄动是造成星载SAR多普勒参数误差的主要因素;姿态稳定度的提高在减小多普勒参数误差变化频率的同时可以使误差量降低。该文的研究结果对于分析总体参数对图像质量的影响和卫星总体参数的确定和设计优化具有参考价值。     

星载SAR成像对卫星姿态控制精度的要求

详细地论述了椭圆轨道条件下星载SAR目标的多普勒特性,推导了卫星姿态变化下多普勒参数的表达式,证明了卫星姿态变化对星载SAR成像的影响.理论分析与仿真结果表明卫星轨道近似与姿态变化对星载SAR成像有较大影响,应根据不同的成像精度提出不同的卫星控制精度.     

星载SAR飞行平台若干问题的仿真研究

飞行平台的仿真是星载SAR系统仿真中一个非常重要的部分。星载SAR(合成孔径雷达)仿真系统与传统的机载SAR仿真系统在飞行平台部分存在很大的差异。文中详细论述了SAR卫星平台仿真中轨道动力学、波束投影点、星下点以及卫星与地面目标瞬时相对运动等问题的仿真方法及其实现，并就一些近似计算给SAR系统带来的误差进行了分析。     

基于电磁散射特性计算的目标SAR图像仿真

目标SAR图像仿真对SAR系统设计与验证、SAR图像几何纠正与地理编码、SAR图像解译和目标识别以及SAR成像处理等具有重要意义.SAR图像仿真总体分为基于信号的仿真和基于特征的仿真,不同应用决定了其相应的仿真方法也各不相同.面向SAR图像解译与目标识别应用,采用基于信号的仿真,研究实现了基于电磁散射特性计算的目标SAR图像仿真,给出了仿真信号的数学模型及仿真流程,并通过简单几何体以及实际目标的SAR图像仿真实验结果验证了其有效性.     

星载SAR目标回波信号模拟及成像显示

根据合成孔径雷达(SAR)的系统设计参数和星载雷达的运动特点,设计和实现了SAR回波信号模拟产生系统,实时地产生所需SAR回波数据。产生的回波数据考虑了载机扰动、速度变化、航迹变化等因素的影响,同时可以调节雷达系统参数。最后给出了点目标的成像示例。     

轻小型星载SAR系统发展探讨

星载SAR系统应用领域不断扩展,应用需求也越来越多样化,研制满足特定应用需求的低成本轻小型SAR系统成为星载SAR系统发展热点。文中在介绍星载SAR发展现状和代表性轻小型SAR的基础上,针对轻小型SAR系统发展的几个方面进行探讨:均衡化设计发展策略、满足特定需求的低复杂度载荷、模块化快速响应系统以及星座和编队发展趋势、多体制并行技术路线等。结合典型轻小型SAR系统,在探讨发展的同时比较了不同体制轻小型SAR系统的技术途径、技术特点和应用方向。     

SAR系统灵敏度对成像质量的影响

成像质量是决定合成孔径雷达(SAR)观测效益的最主要因素,而系统灵敏度又与SAR成像质量密切相关。本文介绍了系统灵敏度指标的计算方法,并从雷达工作波长、作用距离和方向图等方面,分析了其对成像质量的影响,最后给出成像质量仿真实例。结果表明,通过对系统灵敏度合理分析,能够有效地指导SAR系统设计。     

一种海洋涡旋SAR图像仿真方法

海洋涡旋对海洋热循环起着关键作用,是海洋科学研究中的一个重要分支。合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)为海洋涡旋的观测和研究提供了大量的图像数据,但是涡旋在SAR成像时会受到各种海洋环境因素的影响,难以解译涡旋SAR图像特征。仿真SAR图像可以用于研究涡旋的特征,但是目前极少有关于涡旋SAR图像仿真方法的研究。为了更好地解译SAR图像中的涡旋特征,该文提出了一种涡旋SAR图像仿真方法。首先,基于流体力学中典型的Burgers-Rott涡旋模型,建立涡旋2维表面流场;然后,利用SAR海洋成像仿真模型,仿真给定涡旋2维流场、海面风场以及雷达系统参数下的涡旋SAR图像。该文针对气旋式涡旋与反气旋式涡旋进行了仿真实验,并建立了仿真涡旋SAR图像的相似度评价标准。实验结果表明,仿真的涡旋SAR图像与真实星载涡旋SAR图像能够较好地吻合,验证了方法的有效性。      

星载SAR全球波位参数自适应计算方法

星载SAR运行速度快,轨道高度和地面海拔起伏大,导致针对固定观测位置设计的波位参数无法适用于全球.文中首先分析了星地几何约束、系统性能约束、卫星轨道高度和地面高程变化等对星载SAR波位参数的约束,然后提出一种星载SAR全球波位参数的自适应计算方法.该方法根据观测任务要求自动确定成像时段,并计算成像时段内的星地几何数据;然后自适应计算回避星地几何约束和满足系统性能要求的全球波位参数.     

“一步一停”假设不成立时的星载聚束SAR成像

对于星载超高分辨率合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR),回波生成时通常的"一步一停"假设不再成立,此时,常规的星载SAR成像方法将会造成目标成像质量的严重恶化。在星载SAR精确回波模型的基础上,提出了一种较为简便的、适用于星载超高分辨率聚束SAR成像的方法,该方法通过引入额外的距离徙动校正来补偿由于"一步一停"假设不成立所带来的信号畸变。仿真试验的结果表明,该成像方法能够很好地消除"一步一停"假设不成立的影响,实现精确的星载超高分辨率聚束SAR成像。     

弹载俯冲大前斜SAR成像几何校正参数误差影响分析

弹载合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）成像需依托弹道参数完成斜距图像向地距图像的几何校正,在俯冲大前斜SAR成像模式下的几何校正性能对弹道参数的精度非常敏感。针对弹载俯冲大前斜视SAR成像模式下成像斜距图为距离多普勒类型图像的几何校正算法,从理论上分析了多维弹道参数误差带来的几何校正畸变量,通过仿真验证了算法及畸变量分析的有效性。该研究对雷达导引头的系统设计、目标识别技术需求等提供了理论依据,具有重要的工程应用价值。     

星载InSAR空间基线的系统设计与性能分析

基线在星载InSAR的系统设计和数据处理中起着非常重要的作用，它决定了InSAR数据处理的可能性和精度。该文对星载InSAR的空间基线进行了详细的分析，推导了星载InSAR的空间极限基线和最优基线的公式，讨论了空间基线的设计，论证了最优基线的存在。文中进行了计算机仿真实验，仿真结果与实际系统所用基线基本吻合。文中还使用空间基线去相干系数、高程模糊数和目标高程估计方差这三个重要指标对三个星载SAR系统进行分析。结果显示实际系统设计的基线距是比较合理的。     

SAR图像质量外场试验与评估技术

SAR图像质量评估是评判SAR系统性能的关键指标,常用SAR图像质量评估参数包括目标分辨率、峰值旁瓣比和积分旁瓣比等。首先介绍了SAR图像质量评估参数的定义;其次分析了SAR图像质量评估参数测试误差,给出了单个角反射体时积分区间对积分旁瓣比的影响,以及多个角反射体时图像质量评估参数测试误差,并进一步给出了定标场地设计要求;最后介绍了SAR图像质量评估软件系统。SAR图像质量评估技术研究已在SAR系统试验中得到应用,开发的评估软件系统在sAR图像质量评估中具有一定的推广价值。     

基于SM-PSO算法的分布式SAR卫星系统构形优化设计方法研究

针对由3颗或者3颗以上卫星组成的分布式SAR卫星系统,该文提出了一种基于改进粒子群算法的构形优化设计方法。首先给出了系统卫星平均轨道要素偏差的确定方法,并确定了分布式SAR卫星系统构形设计的一般流程。为了准确快速的完成基于任务要求的系统构形设计,提出了基于SM-PSO算法的系统构形优化设计方法。最后,以构形稳定性为目标函数,有效基线范围、工作时间和地面覆盖带为约束条件,对系统构形进行优化设计。仿真结果表明:该系统构形优化设计方法得到的系统构形参数可以较好地满足系统的覆盖特性以及系统在长期运行过程中能够保持相对稳定的有效基线。     

快速响应星载SAR载荷技术研究

卫星微波遥感系统正朝着多样化方向发展,高性能的大型卫星必不可少,但近年来低成本航天器发射技术正成为研究的热点之一。与此同时,小卫星微波遥感系统技术发展迅速,一些新的概念被提出并得到运用。研究快速响应星载SAR有效载荷技术,有利于提高突发重大灾害的应急监测能力。讨论了雷达模块化、低成本设计、参数优化方法、轨道高度选择和星上实时处理等对快速响应SAR有效载荷系统设计非常重要的技术途径。结合设计实例,给出一种低成本小型星载SAR有效载荷的解决方案和主要指标参数的优化设计方法。     

高分辨率机载CW SAR系统分析与设计

文章从系统设计角度出发,介绍了连续波SAR中几种常用的信号波形,分析它们各自的优缺点;对系统主要参数选择和估计进行详细分析;推导了CW SAR图像信噪比公式;分析了影响系统信噪比的各个因素;最后给出两种典型的连续波SAR的系统结构框图,为设计和实现CW SAR系统以及对SAR图像进行性能评估提供理论依据。     

弹载合成孔径雷达动态海面成像模拟研究

海面成像模拟是对海作战导弹弹载合成孔径雷达(SAR)成像制导全过程动态仿真的重要组成部分,对于系统的性能分析和优化设计具有重要意义。研究了弹载情况下SAR对海成像模拟问题,提出了基于三维海面波动模型及弹载SAR工作过程的成像模拟方案。出于逼真性及运算速度的考虑,仿真时动态海面选用基于海浪谱的双尺度模型,海面散射模型选用双尺度散射模型。结合一组典型弹载SAR系统参数,分别在正侧视和斜视模式下对三种典型海况的动态海面进行了成像模拟,并利用实际海面SAR图像的统计特性验证了模拟结果的有效性。     

高分辨率星载SAR系统关键参数的设计

讨论了高分辨率星载SAR系统关键参数的设计,针对条带宽度与方位分辨率之比对系统设计的限制进行了具体分析.     

FM—CW SAR系统及其发展概况

FM-CW SAR是一种新近被提出来的成像雷达体制，它结合连续波与合成孔径成像技术，具有体积小、重量轻、成本低、分辨率高等一系列优点。文章概述了FM-CW SAR系统及其信号处理特点，讨论了FM-CW SAR系统实现的难题所在；归纳了目前FM-CW SAR的几种应用背景及其主要参数；根据FM-CW SAR发展概况，讨论了FM-CW SAR进一步的发展趋势。