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系统设计与仿真

以星载SAR为应用背景,研制了星载SAR系统设计与仿真软件SARSIMS。SARSIMS可以完成不同波段SAR系统的总体参数设计、总体参数分析、回波仿真,条带、聚束和扫描成像模式的成像以及SAR系统的仿真。SAR系统设计的可视化是SARSIMS的主要特点,斑马图交互设计减少了设计难度和设计工作量,提高了设计效率,保证了SAR系统设计可以满足不同的要求。     

星载SAR自然地面场景仿真方法研究

本文对星载SAR图象仿真方法进行了深入地研究,基于分形理论、小面单元模型和陆地杂波散射特性模型提出了一种仿真自然地面场景星载SAR图象的实现方法.根据实地勘测的DEM数据进行计算机仿真,实验结果表明:利用本文方法仿真的星载SAR图象逼真地反映了自然地面场景的随机起伏特性和雷达图象特有的几何畸变现象,能够对星载SAR系统方案设计进行验证,对实现SAR卫星总体方案的优化设计具有重要意义.     

数字式波束形成在星载双基和多基SAR中的优越性

在单一发收卫星SAR(合成孔径雷达)系统中,地面成像幅宽受天线长度限制,而载荷重量受发射条件的限制,发射大天线的SAR卫星是困难的.因此,将发和收分开成双基SAR,并在接收天线的高度上和/或方位上采用数字波束形成就有明显好处.若采用多接收卫星组合则单星SAR天线可做得很小,有利于降低成本.     

星载SAR海面场景回波仿真

利用分形海面模型、Kirchhoff近似电磁散射模型和基于时序的动态场景回波仿真模型得到星载SAR海面场景回波.给出理想单色波海浪和分形海面回波仿真实例,回波成像结果符合倾斜调制、速度聚束调制和实际海面SAR图像的统计特性,表明该方法有效.仿真得到的回波数据可为星载SAR海面顺轨干涉(ATl-SAR)测洋流、海洋全极化探测、反演海谱等仿真研究提供源数据.     

卫星姿态对星载SAR成象的影响

本文从卫星与地面目标之间的空间几何关系出发推导了多普勒参数(多普勒中心频率和多普勒调频率)与卫星轨道参数和姿态参数的关系式,并与从雷达信号中提取的参数值进行了比较;分析了各参数误差的灵敏度;提出了卫星姿态角误差分配原理。最后分析了由已知的多普勒中心频率反算姿态参数的可行性。     

基于Capon 谱估计的星载SAR 自适应DBF 研究

在地形起伏较大的山地区域,星载SAR 利用传统俯仰向数字波束形成(DBF)方法接收场景回波时,都会出现波束指向偏差的问题,这一偏差使得回波接收增益与信噪比降低。针对这一问题,该文提出一种基于Capon 空间谱估计的星载SAR 自适应DBF 方法。该方法首先通过有限的回波数据来准确地估计出各距离门内信源的波达角(AOA),而后利用这些信息来更新接收波束的加权矢量,从而能够在任何时刻都使接收波束准确地指向信源位置,以此来改善回波增益与信噪比。仿真实验结果表明,该方法较传统的俯仰向波束扫描(SCORE)法有较大的性能改善,同时它还对系统及信源参数的变化有很强的鲁棒性。      

用于星载SAR的双频双极化天线

该文设计了共用一个物理孔径的双频双极化的微带天线。天线采用了可折叠的充气式聚酯薄膜介质结构，有较小的介电常数，较大的相对带宽。天线采用孔径耦合馈电方式，对L波段和S波段的馈电线路可各自优化。讨论了此天线的交叉极化特性和阻抗区配，计算了天线的各个参数和天线用于星载SAR时的系统性能指标。     

星载距离向多波束SAR的系统模糊特性

介绍距离向多波束合成孔径雷达(SAR)系统的基本原理,分析距离向多波束星载SAR的模糊特性,与常规SAR进行对比,并提出了距离向多波束SAR距离模糊的计算方法。仿真结果表明距离向多波束SAR系统在实现高分辨率宽测绘带的基础上,能够有效地减小距离模糊,提高成像质量。     

星载SAR相控有源阵的可靠性分析

对星载ＳＡＲ相控有源阵的可靠性进行了分析,论述了采用冗余表决设计方法可满足相控有源阵的寿命与可靠性。     

利用机载SAR图像仿真星载SAR图像

简要介绍了现有的SAR图像仿真方法,提出了一种利用机载SAR图像进行星载SAR图像仿真的方法,对仿真原理进行了阐述,着重研究了图像几何特性、空间分辨率、噪声特性、辐射特性仿真的数学模型及设计流程,最后进行了计算机仿真。结果分析表明得到的仿真图像具有较高的逼真度,该星载SAR图像仿真方法是有效的。     

星载双站SAR地面场景回波仿真

双站SAR回波仿真利用小面单元模型和Kirchhoff双站后向散射模型,给出了地面场景后向散射系数的计算方法;为了保证双站SAR精确的相位信息,在时域中模拟双站SAR回波。根据实际的DEM数据进行了计算机仿真,对仿真数据进行成像和干涉处理,结果表明,该方法能够逼真地模拟地面场景的双站散射特性和相位信息。     

星载SAR双程信道建模与仿真实现

目前卫星移动通信的信道研究主要集中在星-地单程链路对无线电波传播的影响,而在星载SAR回波信号的无线传播环境中,信号需要经过星-地和地-星的双程传播,2次穿越大气层,且要经过地面目标的反射。因此,有必要针对星载SAR的这个特点,建立星载SAR的信道模型,为回波信号的模拟提供参考。在经典的卫星移动通信信道模型C.Loo模型的基础上,考虑星-地和地-星链路损耗及地面后向散射系数,推导了星载SAR星-地-星双程链路的理论信道模型,并利用正弦和方法设计了与理论模型相对应的仿真模型,通过仿真验证了理论模型和仿真模型的一致性。     

星载合成孔径雷达系统的内定标

介绍了星载合成孔径雷达(SAR)的内定标原理和有源相控阵SAR内定标的实现方法。内定标主要用于测量发射功率和接收增益的相对变化,也可用于监测TR组件的失效情况和定性分析天线性能。要提高测量精度需保障内定标设备尽可能小的温度变化特性及寿命期内小的性能变化。     

星载SAR脉冲重复频率和幅宽冗余设计的仿真与研究

介绍了星载SAR(合成孔径雷达)PRF(脉冲重复频率)的设计方法,分析了影响PRF的因素,针对轨道高度突变、PRF如何变化而满足对同一波位连续成像的情况下给出了仿真。讨论了在观测幅宽冗余设计的前提下,当卫星轨道高度或姿态发生变化时,星载SAR波位设计可能受到的影响程度,通过仿真表明,观测幅宽冗余设计一定时,要求卫星的高度和视角突变不能超过一定的范围。     

星载SAR应答式欺骗干扰研究

本文从星载SAR(SyntheticApertureRadar)的应答式欺骗干扰方法入手,在研究应答欺骗式干扰原理的基础上,建立了SAR地面目标回波模型。通过分析回波多普勒频移和调频速率,计算出应答干扰机所需的合成假目标数据,从而得到了相应的干扰信号。     

GEO-LEO 双站视频SAR 系统若干问题研究

视频合成孔径雷达(SAR)作为一种新型的微波遥感体制,能够实现热点区域的持续监测。文中提出了一种基于GEO-LEO 双站模式的天基视频SAR 系统,其中发射源位于地球静止轨道,低轨卫星顺序接收目标场景回波信号实现对场景的持续视频监测,基于该双站模式建立了回波信号模型;同时,提出了天基视频SAR 成像过程中回波数据分割与重叠率的计算方法;最后,分析了该天基视频SAR 系统的几何分辨率。文中的研究成果可以为天基视频SAR 系统的构建提供参考。     

一种星载SAR图像的系统级几何校正技术

在星历参数和星载SAR空间几何模型的基础上，本文实现了星载SAR图像的系统级几何校正，给出了一种基于空间几何模型的星载SAR图像像素定位技术，说明了经纬网中任意点所在距离线被雷达波束中心照射的时刻的估算方法。最后利用仿真数据验证了这种几何校正方法的有效性。     

一种SAR原始回波数据模拟方法

在分析星载 ＳＡＲ回波信号完整模型的基础上,提出了一种基于 ＳＡＲ图象的原始回波数据模拟简易方法,并通过对回波信号统计分析以及成像处理验证了模拟结果的正确性和可行性。