合成孔径雷达末制导技术研究

首先介绍了合成孔径雷达(SAR)的特点,然后阐述了合成孔径雷达原理和末精确制导机制.由于合成孔径雷达能全天候、全天时成像,且采用了合成孔径技术,因此SAR图像不论在距离向,还是方位向均具有高的分辨力,这对发展导弹末段数字式景象相关匹配制导有着重要的意义.     

合成孔径雷达末制导技术研究

首先介绍了合成孔径雷达(SAR)的特点，然后阐述了合成孔径雷达原理和末精确制导机制。由于合成孔径雷达能全天候、全天时成像，且采用了合成孔径技术，因此SAR图像不论在距离向，还是方位向均具有高的分辨力，这对发展导弹末段数字式景象相关匹配制导有着重要的意义。     

基于空变分离的两步聚焦双基曲线合成孔径雷达成像

针对任意构型曲线运动轨迹双基SAR严重的二维空变问题,建立斜距的空变分离等效模型,并在此基础上提出一种两步聚焦处理方法。在距离频域-方位时域对回波进行非空变相位补偿,以完成距离走动矫正和Deramp处理,实现粗聚焦。第一步聚焦后的剩余相位是与点目标位置有关的空变部分,接着在距离向引入Keystone变换,并在方位向通过多普勒参数的最小二乘拟合和方位重采样较好地补偿空变相位误差,完成精确聚焦。仿真结果表明：所提空变分离的斜距等效模型具有较高的精确性;两步聚焦处理算法有效地解决了曲线双基合成孔径雷达的二维空变和强耦合问题,提高了边缘点的成像性能,具有较大的成像区域和较广的使用场景。     

干扰合成孔径雷达的时延脉间抖动转发干扰模式研究

针对部分相干干扰存在干扰区域和干扰功率损失之间的矛盾,提出了一种合成孔径雷达干扰信号：时延脉间抖动转发干扰。在合成孔径时间内,该转发干扰的脉间时延在一个微小的时间范围内随机变化。研究表明,新的干扰信号可获得合成孔径雷达（SAR）距离向匹配处理增益,其成像输出为在距离向占据一定宽度的似噪条带。因此其优于噪声干扰和存在干扰参数失配的其他同类干扰,且易于实现。文中给出了理论推导,并用仿真实验验证了干扰的有效性。     

去调频处理的SAR 成像方法

为了降低SAR回波信号的采样率和数据的计算量,将去斜率处理方法应用于合成孔径雷达成像。以正侧视 Stripmap SAR为例,在分析回波信号 dechirp处理方法原理的基础上,研究条带式正侧视合成孔径雷达成像的去斜率处理算法,给出了成像步骤,并利用仿真数据完成去调频后的成像。实验结果表明,该方法是可行、有效的。     

高斯型功率谱随机噪声斜视合成孔径雷达距离-多普勒成像算法

由于斜视随机噪声合成孔径雷达(SAR)的信号没有解析式,且通常的线性调频信号SAR的成像算法不再适用,提出了一种随机噪声斜视SAR距离多普勒(RD)成像算法.该算法根据随机噪声信号距离向处理的特点,先进行距离向部分处理,然后在二维频域进行距离弯曲和距离走动校正,因此,其对小斜视随机噪声SAR能获取较好的图像.仿真结果表明该算法的有效性和正确性.     

多普勒频率代替方位频率将影响SAR分辨率精度

针对一种典型结构双基地SAR的多普勒频率与方位频率的差异对精细成像分辨率的影响，推导了分辨率误差公式并推广到单基地模式，通过仿真发现：以往在合成孔径成像中以成像单元的多普勒频率代替方位频率，对成像的方位分辨率造成的误差一般小于4％；但是，在波长变长、斜视角增大和发射信号调频率增大等参数条件下若忽略两种频率的差异有可能引起高达10％甚至27％以上的方位分辨率误差。因此．只有针对不同参数的SAR系统和不同的成像精度要求，才能确定是否可以用多普勒频率代替方位频率。     

改进的距离-多普勒算法

合成孔径成像算法是合成孔径雷达技术中的关键技术之一，距离一多普勒算法是成像算法中最经典最常用的算法。通过引入检测改进了距离-多普勒算法的执行结构，利用任务处理实现了距离向处理和方位向处理的分开，保证了方位向处理的实时性，保留了原有算法数据流程的串行结构。仿真实验表明，改进算法比传统算法在时间上得到了改善。最后指出了改进算法所具有的特点。     

基于优化Golomb序列和ω-k算法的低飞平台大斜视合成孔径雷达成像

低飞平台大斜视合成孔径雷达（SAR）高度低,对脉冲重复频率要求高,斜视角大,导致多普勒中心远离零点,基于传统成像方法面临严重散焦的问题。针对低飞平台大斜视SAR成像问题,建立了脉冲重复频率与斜视角之间关系模型。从避免距离模糊、方位模糊、回避发射波干扰等出发,以实现高分辨率成像为目的,合理设计脉冲重复频率,解决了成像中散焦问题。基于循环算法优化Golomb序列,并利用信号良好自相关性获得高的距离向分辨率。基于STOLT插值,利用ω-k成像算法处理原始数据,得到了良好成像效果。仿真证明该算法可有效解决大斜视平台SAR成像问题。     

一种高分辨率弹载聚束式SAR成像算法

弹载SAR通过在距离向发射大带宽调频信号,方位向采用聚束模式来获得二维高分辨率,由此带来高数据率并造成频谱混叠,导弹的非平面运动会引入空变的相位误差.针对上述两个问题,提出了TDDRD算法,该算法利用二维Deramp处理降低了数据率并解决了频谱混叠效应,进而应用改进RD算法,补偿加速度引入的线性、二次及三次相位误差.计算机仿真通过对比未补偿和补偿加速度的成像结果,验证了该算法的有效性,证明该算法可用于高分辨率弹载聚束式SAR成像.     

面向复杂地形应用的星载SAR成像能力仿真分析

针对复杂地形对星载合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)成像产生较大影响的问题,提出一种顾及目标区域地形参数的卫星成像时长估算方法。利用3维仿真软件进行模拟分析,编程实现目标区域地形因素对雷达成像影响的仿真分析。结果表明：该方法可有效提高星载SAR成像时长解算精度,为优化目标成像进行轨道调整设计提供重要依据。     

SAR原始信号模拟研究

合成孔径雷达是一种重要数据获取和成像设备, 但是获取SAR原始数据非常昂贵.SAR研究中需要大量原始数据, 给出了SAR原始数据的一些仿真方法.介绍了一种简单的仿真方法和步骤, 并给出了包括点、面目标的计算机仿真结果.     

GEO 卫星星载GPS 定轨的抗差积分滤波方法

针对星载GPS确定GEO卫星轨道时观测个数有限和观测值易存在粗差的问题,综合运用抗差估计原理和轨道滤波方法,提出了抗差积分滤波方法。抗差积分滤波方法融合卫星的运动学信息和星载GPS观测信息,不受观测数据的限制,能够得到连续的轨道解并抵抗粗差的影响。笔者推导了抗差滤波的基本公式,给出了抗差积分滤波的递推公式,并以FY-2D卫星为例进行了仿真实验。实验结果表明：该方法能提高定轨精度,降低粗差的对定轨结果的影响。     

一种合成孔径雷达原始信号模拟方法

合成孔径雷达是一种高分辨率的雷达体制, 原始信号的模拟是合成孔径雷达研制的一个重要方面.说明了原始信号模拟系统的构成, 并介绍了现有的原始信号模拟方法, 最后给出了点目标的数学模型.     

复杂场景下的SAR图像水域边缘特征提取

合成孔径雷达(SAR)图像中的水域具有极高的遥感应用及地理应用价值;针对SAR图像固有的相干斑以及复杂场景下SAR图像水域边缘检测算法受到建筑物等人造地物强散射点干扰造成虚假边缘的问题,提出了复杂场景下SAR图像水域边缘特征提取方法;该方法通过构建SAR图像的二维灰度直方图对SAR图像进行预处理,一定程度抑制了相干斑噪声对边缘检测的影响,并在分析SAR图像中建筑物等人造地物与水域散射特性差异基础上利用二维灰度直方图对SAR图像进行分割,抑制强散射点;通过实验验证,该方法有效抑制了相干斑以及建筑物等人造地物强散射点的干扰,实现了复杂场景下的SAR图像水域边缘特征自动提取.     

基于模糊极小极大神经网络的雷达一维像识别

雷达目标一维距离像是随雷达姿态角变化的,但由于目标姿态变化的连续性及目标散射点分布的连续性,其一维距离像是一个随视角变化而逐渐演变的过程,它们应随姿态角的连续变化在特征空间中形成一条特征轨迹线.本文在基于线性内插神经网络对雷达一维距离像识别的基础上,改进了线性内插时特征轨迹线的形成方法.提出了一种基于模糊极小极大神经网络分类器的雷达目标一维距离像目标识别方法,利用模糊极小极大神经网络中的超方匣的并集来形成雷达目标特征轨迹线.进行了三类飞机目标的0～180°姿态角范围内一维距离像的分类实验研究,结果表明,用模糊极小极大神经网络分类器对雷达目标一维像分类有较高的分类准确率.     

欠采样信号频率估计

在合成孔径雷达 ( SAR)对运动目标成像和 MTI、MTD雷达探测动目标时 ,都有可能出现频率模糊现象 ,到目前为止 ,还没有快速、有效地解此频率模糊的算法。本文提出了高阶模糊函数 ( HAF)分析欠采样信号的新方法。HAF算法从相位降阶角度出发分析连续调频信号 ,与时频分析法相比 ,大大降低了计算量 ,且放松了边界条件要求。计算机仿真结果验证了该算法的有效性     

利用卫星制导远程机载导弹的几个问题

利用卫星制导远程机载导弹,在时间匹配性要求下,降低卫星轨道高度并不能解决雷达探测距离不足的问题,需要利用卫星组网技术解决。在雷达探测距离足够远时,也可以采用椭圆回归轨道,给出了轨道设计方法。为了使用星载雷达测量的数据,需要解决不同平台的对准问题。通过计算机数值仿真,研究了纯惯性制导下中制导产生的导引头指向误差,在当前技术条件下,最主要的影响因素是初始对准误差,仿真表明利用星载雷达测量的导弹位置,采用卡尔曼滤波的方法,可以不断修正导弹的位置误差,提高导引头的指向精度。     

空空导弹弹载SAR回波信号模拟

雷达成像制导是空空导弹雷达制导的重要发展方向,根据空空导弹末制导中导弹与目标的特点和机理,讨论了空空导弹弹载SAR的回波信号数学模型,建立了空空导弹弹载SAR仿真系统的回波信号构成原理和仿真系统,为空空导弹弹载SAR工程化研究提供了理想的原始回波信号数据.     

机载相控阵雷达多分辨率成像研究

根据对相控阵天线孔径色散效应分析,设计了机载合成孔径雷达( SAR)试验系统在不同分辨率下的信号波形。针对多普勒波束锐化( DBS)模式不进行越距离单元走动校正(MTRC)和回波2次相位匹配的缺点,采用MTRC补偿和2次相位匹配滤波的方法提高了DBS的分辨率;针对斜视SAR距离走动大和距离弯曲小的特点,采用时域校距离走动、频域校距离弯曲的成像方法,并对其3次相位进行修正,有效扩大了方位聚焦深度。初步试飞结果验证了系统设计和处理方法的合理性。