无人机载双站干涉SAR系统关键技术分析与实验验证研究

双站干涉合成孔径雷达(SAR)技术可突破单站双天线干涉SAR的基线限制,获得更加灵活的基线构型,有利于提升干涉测量精度。无人机载双站干涉SAR机动性好、飞行成本低,具有很高的应用价值,也能为无人机载分布式干涉、三维成像等提供关键支撑,具有重要的研究意义。中国科学院空天信息创新研究院牵头设计研制了国内首套无人机载双站干涉SAR系统,并在内蒙古百灵机场开展了飞行实验。该文简要介绍了该系统方案设计、基本构成和主要性能,并重点介绍了该系统的空间、时间及相位同步和数据处理关键技术,然后介绍了首次飞行实验的方案和实施研究情况,最后给出了实验数据处理结果,验证了关键技术和该无人机载双站干涉SAR系统0.5 m高程测量精度等主要指标,为后续多无人机平台协同开展分布式干涉数据获取及处理研究提供了基础。     

考虑时间窗约束的多无人机任务分配

针对异构多无人机执行侦察、攻击等多任务时的分配问题,提出带有时间窗的基于共识的捆绑算法(WCBBA),该算法解决了基于任务时间窗以及无人机载弹限制约束条件下的多无人机任务分配问题。首先,基于约束条件建立了异构多无人机任务分配模型,设计了任务收益函数以及由于飞行距离所产生的折扣函数;其次,利用算法对多无人机执行侦察、攻击任务的分配模型进行求解。仿真结果表明,算法能够成功、高效地解决任务分配过程中的冲突问题,完成最优化的任务分配,对多任务条件下的异构多无人机协同作战任务分解具有一定的理论意义和实用价值。     

《电讯技术》专题资料《毫米波雷达／战场侦察雷达系统与技术》题要（一）

轻小型无人机载SAR雷达现状及发展趋势（任培宏,何均）介绍了无人机载合成孔径雷达（SAR）的特点、国外典型轻小型无人机载SAR雷达研发现状、毫米波SAR雷达特点以及国内外几种主要无人机载8mmSAR雷达的研发现状,分析了高分辨率无人机载8mmSAR雷达成像的技术难点及解决措施。最后分析了无人机载SAR雷达的发展趋势。     

基于效用函数的无人机群分布式协同侦察方法研究

文中在考虑分布式协同侦察关系的基础上,建立了无人机群多源分布式侦察平台数量的整数规划模型,提出无人机群分布式协同侦察方案生成方法,针对特定目标,综合考虑无人机搭载不同侦察载荷,通过电子侦察、合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)侦察和光电侦察的方式,达到对目标的分布式协同侦察的目的,并基于效用函数模型对侦察平台的作战能力和作战效能进行计算,生成分布式协同侦察任务下不同侦察载荷无人机平台的编配方案,为无人集群分布式协同侦察提供方法借鉴。     

无人机自主编队飞行控制的技术问题

从未来无人机的性能需求出发,详细描述了无人机编队飞行的功能特点和核心技术。根据无人机的任务要求,将编队飞行分为作战编队、侦察编队和混合协同编队,同时研究了编队飞行控制的关键技术,并对无人机编队重构技术进行了探讨和分析。     

无人机侦察图像目标定位在军事上的应用研究

无人机能够通过多种方法定位出目标的精确位置信息,以便实施战场指挥或军事打击。主要整理并分类介绍了无人机侦察图像目标定位的各种技术原理,解析了其在军事领域的应用范围;并以无人机飞行任务为模型,完整详细地用空间量算的无人机侦察图像目标定位技术对无人机实际飞行进行航迹规划的运用,证明了无人机侦察图像目标定位技术的重要军事价值。     

基于模型匹配的光电侦察无人机飞行控制器设计方法

无人机在光电侦察领域的应用越来越广泛,设计可靠的飞行控制器是完成侦察任务的必要手段。提出了一种基于模型匹配和遗传算法寻优的以非线性模型为被控对象的飞行控制器设计方法。通过该方法可以实现无人机飞行控制器与飞行仿真模型的一体化快速设计与仿真,与经典的飞行控制器设计方法相比,该方法能够比较快速、便捷地获得所需控制器。建立了包含气动、发动机和环境模型的某型无人机六自由度非线性全量数学模型,然后基于此模型,应用上述方法设计了无人机的飞行控制器,基于有限状态机理论建立了飞行管理模型,设计无人机飞行剖面并实现控制器切换,最后进行了六自由度非线性仿真,验证了所设计控制器的有效性。     

无人机载合成孔径雷达系统技术与应用

该文在概述无人机载SAR技术特点的基础上,介绍了国内外无人机载SAR技术的发展概况,对无人机载 SAR的工作体制、关键技术、性能指标、典型系统及应用等方面的内容进行了归纳。结合研制的高分辨率、全极化、双天线干涉等SAR系统,重点讨论了基于功能单元的SAR系统设计、SAR实时成像数据处理、多维度运动误差补偿等技术。针对无人机的特点和对载荷的要求,概述了无人机载SAR在高分辨率、新功能模式等方面的技术进展。并针对国内外当前的发展概况,探讨了无人机载SAR技术的发展趋势。      

无人机载小型SAR目标分辨与定位能力分析

分析了无人机载小型合成孔径雷达（SAR）可用于战场侦察的基本工作模式；讨论了SAR分辨率与对目标分辨能力的区别；从机载SAR成像几何关系的角度，研究了载机航向测量误差、载机空间位置测量误差、载机飞行速度测量误差、雷达高度误差、雷达斜距测量误差等因素对实时目标定位精度的影响程度，提出了实时定位与读图定位结合使用的观点。其结果对于无人机载小型SAR的设计和应用都有重要意义。     

多功能电子系统电磁兼容任务调度方法

针对多功能电子系统射频任务的电磁兼容问题,在分析电磁干扰原因的基础上,建立了任务调度的电磁兼容层次分析模型,设计了多功能电子系统电磁兼容任务调度算法,算法采用空域、频域、时域多维层次分析方式,有效地实现了任务间的电磁兼容。最后分析了算法的任务结束时间和任务丢失率,并与传统的任务调度算法进行了比较分析,结果表明,文中设计的电磁兼容调度算法,在解决任务调度电磁兼容问题上具有一定的有效性和优越性。