主星带伴随小卫星编队系统的AT-INSAR基线研究

对于小卫星编队雷达系统来说,基线是编队构形设计的关键,本文主要从AT-INSAR(Along Track Interferometry Synthetic Aperture Radar,简称AT-INSAR)测速精度方面来分析基线:首先根据小卫星编队空间几何关系,建立了空间基线的模型;接着建立了主星带伴随小卫星编队雷达系统AT-INSAR模型;基于这两个模型,分析了空间基线对于测速精度的影响;最后以"干涉车轮"为例仿真分析了空间基线对于AT-INSAR测速精度的影响,得到了有用的结论.     

分布式小卫星SAR顺轨基线解耦合分析

地面动目标检测是分布式小卫星SAR研究的热点之一,但是分布式小卫星的空间构形导致混合基线的存在,使得地形变化和地面目标运动引起的相位难以区分以致从地面杂波中发现动目标非常困难。该文利用矢量法分析了基线耦合产生的原因,研究了一种能够实现顺轨基线解耦合的轨道构形,计算和仿真表明该文的方法能够有效地把影响动目标检测的垂直航迹基线引起的相位去除。     

编队小卫星干涉合成孔径雷达基线设计研究

该文提出了一种编队小卫星干涉合成孔径雷达(INSAR)基线的设计方法,该方法基于编队小卫星空间几何模型和实际地理模型,分析了干涉回波信号特性,给出临界基线和最优基线的选择方法,分析了等效视数、信噪比和地形坡度对基线选择的影响。并基于C波段编队小卫星进行了仿真设计,给出了在一个轨道周期内,干涉基线的变化情况和测高精度变化的仿真结果。仿真结果验证了该文的基线设计方法的有效性。     

主星带小卫星分布式SAR干涉的相对测高精度分析

相对测高精度是干涉SAR测高性能的重要指标之一。该文根据主星带小卫星分布式SAR系统的实际空间几何条件下建立了干涉测高原理;基于相对测高几何,推导了相对测高精度与干涉相位误差的关系式;理论分析了基线去相关、图像配准误差去相关、热噪声去相关等,并推导了图像相关系数;最后,仿真分析了图像去相关因素对于主星带小卫星分布式SAR干涉的相对测高精度影响。结果发现：对于平坦地形来说,热噪声与配准误差是影响相对测高精度的主要因素,而基线去相关影响相对较小。     

一种基于多变量联合的双星编队雷达GMTI方法

在应用编队卫星雷达沿航迹排列进行地面运动目标检测时,由于动目标的存在,各小卫星接收回波所构成的样本协方差矩阵携带了杂波及运动目标信息,可通过对样本协方差矩阵的分析来提取运动目标的相关信息。基于这种思想,文中对双星编队雷达的回波样本协方差矩阵进行了特征分解,提出了一种由特征分解所获特征矢量和特征值等变量组合而成的运动目标检测新算子,相比协方差矩阵特征分解后所获变量直接定义的检测算子,新算子对杂波和噪声的鲁棒性更强。对各类检测算子检测性能的计算机仿真实验验证了文中所提新检测算子的优越性。     

斜视情况下机载顺轨干涉SAR敏感度分析

顺轨干涉合成孔径雷达(ATI-SAR)具有检测慢速运动目标径向速度的能力,其测速精度受各干涉参数精度的影响。敏感度分析是衡量各干涉参数误差对径向速度误差影响程度的一种主要手段。目前关于ATI-SAR的研究主要针对正侧视情况进行,没有考虑斜视角存在的情况。鉴于此,该文首先推导了斜视情况下ATI-SAR测量目标径向速度的表达式,进而得到了斜视情况下目标径向速度关于各干涉参量的敏感度大小。通过机载参数仿真,得到了正侧视及斜视情况下不同测速精度要求对各干涉参数的误差要求,为实际机载系统的误差分析和定标需求提供了定量化参考。     

一种主星带小卫星分布式SAR系统的多基线干涉测高方法

针对主星带小卫星分布式SAR系统进行多基线干涉测高的优越性,本文提出了一种多基线干涉测高方法。先从干涉测高原理入手,分析特征量ψ对于绝对测高精度的影响;利用第三颗小卫星接收的回波得到另一个干涉相位,消除掉原来的特征量ψ,建立了多基线干涉测高原理,并推导了所有特征量对于绝对测高精度的误差传递;最后,仿真结果证明本方法是有效的。     

分布式小卫星系统沿航迹干涉SAR测速去模糊方法

本文结合分布式小卫星系统的多基线结构阐述了沿航迹干涉SAR(Along-Track Interferometric SAR)测速的解模糊问题,提出利用多个卫星的干涉相位信息去除沿航迹干涉SAR的测速模糊。以往单颗卫星作SAR-GMTI时,用固定长度基线的双天线作动目标检测总会遇到速度模糊问题,而此问题在分布式系统中多基线组合情况下则迎刃而解。本文还分析了小卫星编队立体队形及地球自转等因素下的动目标测速去模糊。     

小卫星编队光通信系统设计

根据小卫星编队的特点,针对特定编队进行了模型仿真.分析了卫星平台振动对系统编队小卫星间光通信链路的影响,以此为根据对光通信链路进行了预算.提出了比较实用有效的编队小卫星间通信的系统设计.     

机载顺轨干涉合成孔径雷达定标中地面控制点的布设策略研究

机载顺轨干涉合成孔径雷达(ATI-SAR)估计运动目标径向速度的精度受干涉相位误差、基线分量误差等影响,因此为了得到较高的测速精度必须对ATI-SAR的系统参数进行定标处理。基于敏感度方程的定标方法是干涉SAR定标中的常用方法,但是其性能受敏感度矩阵条件数的影响,地面控制点(GCP)或角反射器的布设方式决定了敏感度矩阵的条件数大小。该文通过分析给出机载ATI-SAR系统定标中GCP的布设策略,包括静止GCP的布设方式及运动GCP的数量、布设位置、运动速度大小和方向的设置原则,并通过仿真手段对上述布设策略进行了验证。     

一种星载ATI-GMTI系统最优基线设计方法

 为提高星载ATI-GMTI系统灵敏度和防止卫星碰撞,卫星间距一般较远,盲速问题比较突出,严重影响系统动目标检测性能.设计沿航向基线以获得优化的速度响应是星载系统需要研究的重要问题.本文以获得最优速度响应为目的,在对单颗星接收天线进行子阵分割的基础上,首先推导了理想杂波假设下系统输出信杂噪比的表达式,进而提出了最优基线设计方法,最后计算机仿真验证了该方法的有效性.     

星载稀疏孔径GMTI雷达STAP仿真研究

地面动目标检测(GMTI)是脉冲多普勒雷达的重要应用领域之一。星载稀疏孔径GMTI雷达系统比传统的机载系统具有更强的适应性和更好的检测性能而受到广泛关注。文中应用空时自适应处理(STAP)对星载稀疏孔径GM-TI雷达的动目标检测方法和性能进行了仿真研究;基于星载均匀直线阵列GMTI雷达系统,运用典型的STAP算法获得了目标检测的结果。进而对孔径位置偏差、相关处理间隔和脉冲重复频率等参数变化时系统检测性能进行了分析。     

基于DPCA技术的星载SAR/GMTI处理方法

星载合成孔径雷达的轨道运动以及地球自转、地球曲率等因素使星载SAR/GMTI处理方法与机载不同。该文首先分析了星载SAR三孔径天线信号特性,然后给出并详细分析了基于偏置相位中心天线(DPCA)的机载SAR/GMTI处理方法。在此基础上,给出了一种基于DPCA技术的星载SAR动目标检测、测速及目标定位的实现方法。最后,星载SAR/GMTI计算机仿真结果验证了该方法的有效性。     

分布式星载SAR-GMTI时频同步误差去相关分析

分析了时间、频率同步误差对分布式星载SAR系统相关性和干涉相位的作用,得到一个较全面的复相关系数表达式,讨论了同步误差对GMTI处理过程及性能指标的影响.指出目前的同步技术水平下,时频同步误差对干涉处理相关系数幅值的影响不明显,只影响干涉相位.线性干涉相位误差给GMTI独立同分布的样本选取造成一定困难,但可以通过去平地相位处理补偿.补偿后,时频同步误差对GMTI性能的影响可忽略.仿真验证了结论的正确性.＃     

小卫星分布式雷达仿真系统的集群技术实现

提出了一种基于PC Linux集群的小卫星分布式雷达仿真系统体系结构，为此类仿真提供了一种具有良好可扩展性的解决途径；采用CVS服务器和邮件列表技术，在集群网络上实现了透明化的软件开发管理；应用基于MPI的集群并行运算技术提高了系统的计算能力。     

主星带伴随分布式小卫星SAR系统效能分析

针对主星带伴随分布式小卫星系统效能分析巾几个关键问题进行了研究。首先,根据分布式小卫星SAR系统的任务需求,给出了系统效能评估指标体系：结合分布式小卫星轨道运行特点,建立了系统能力模型：根据系统的工作状态,建立了系统可靠性Markov模型;基于能力模型与可靠性模型,建立了主星带伴随分布式小卫星SAR系统效能评估模型。仿真结果证明,以上模型的建立为主星带伴随分布式小卫星SAR系统效能分析以及系统参数设计提供理论依据。     

星载分布式SAR干涉信号分析

星载分布式合成孔径雷达(SAR)具有双站和斜视的特点,本文分析了在这种情况下干涉信号的一些特征:(1)干涉信号相位与成像处理间的关系;(2)考虑地形情况下,干涉信号相位差及其相干性;(3)考虑配准误差时干涉信号相位差及其相干性。仿真分析了一系统干涉信号相干性随地形、基线及配准误差的变化。     

优化阵列在寄生式星载SAR系统抗干扰中的应用

针对寄生式星载SAR系统抗干扰时编队构形的限制,研究了优化阵列在超稀疏构形抗干扰中的应用。使用优化阵列确定编队小卫星的相对位置,可以提高方向分辨率,减小达到相同波束形成性能所需要的孔径长度,减小所需小卫星数目,降低硬件开销。仿真证明,优化阵列可以使寄生式星载SAR系统获得良好抗干扰性能。     

星载寄生式InSAR系统频率同步误差分析

频率同步是星载寄生式InSAR系统的关键问题之一。根据频率源的工作特性,建立了一种新的频率源误差模型,并在该模型的基础上详细分析了频率同步误差对双站SAR成像及分布式InSAR高程测量的影响。建立了频率同步误差到干涉相位误差的传递模型,指出了星载分布式InSAR系统对频率源准确度及稳定性的要求,仿真验证了理论分析的正确性,分析结果对星载分布式InSAR系统的设计具有重要意义。