无人机SAR/MTI侦察技术中若干问题的探讨

本文介绍了国外无人机SAR／MTI雷达研究现状和发展方向,列举了X、Ka,Ku三种频段SAR／MTI雷达主要技术指标,重点从工程实现的角度对SAR／MTI雷达技术中若干问题进行了探讨,包括无人机、SAR的成像模式和MTI兼容技术、频段选择、SAR成像实时数据的传输方式、惯导系统、最后讨论了成像算法。     

空间(卫星)SAR/MTI应用辅助波束的多星形式分析

对多接收卫星SAR/MTI(合成孔径雷达/动目标显示)进行了分析,主要目的是测量MTI的运动方向和速度。用辅助波束去除地杂波,比较了2种3个接收卫星之间的基线长度的优缺点,在甚短基线(卫星之间相差1 m)有很高的分辨率,缺点是当MTI运动和卫星运动相同时不能发现动目标。在长基线(100 m)情况,所有运动方向均能进行MTI,但分辨率不如短基线好。     

一种新的MIMOSAR/MTI空时等效重构方法

多输入多输出合成孔径雷达(MI MO SAR)是一种新体制的成像雷达。针对高空高速平台的SAR系统方位向口径(或方位向分辨率)和作用距离的设计矛盾,采用MI MO体制有效地解决了PRF设计的问题。并针对多通道MTI模式提出了一种新的MI MO SAR空时等效重构方法,使得系统有效地兼顾了SAR模式和MTI模式。与常规的SAR/MTI系统相比,MI MO SAR/MTI系统在SAR模式下可以实现远距离高分辨率宽观测带成像;在MTI模式下,可以实现远距离运动目标探测,且具有高的运动目标检测性能和定位精度。     

Sender无人机研究计划即将启动

英国国防部已就有关陆军下一代Sender无人机(UAV)的方案研究进行招标。Sender无人机将主要用作战术监视,可装备大量有效载荷,可能包括有光-电传感器和合成孔径雷达/动目标显示(SAR/MTI),也可能还包括有电子战(EW)和/或通信中继设备。据报导,研究合同商将在本月选定。就潜在的SAR/MTI供应商而言,“欧洲报告”认为有许多供应商对该项目表示感兴趣,它们包括有以色列的Elta电子公司、英国的BAe系统公司     

改进的雷达距离门动目标显示处理器

一、引言对大多数多普勒雷达来说,其主要任务是以动目标固有的多普勒频移为原理,从固定目标中检测动目标。当与固定目标比较时,多普勒频移可以用来增强动目标的可见度。动目标显示雷达(MTI)利用了这种多普勒频移比普通脉冲雷达增加了可见度。MTI的改善因子是MTI系统的一个质量因数,它是一个功率比,定义为I=R_O/R_I,式中:R_O与R_I是对所有目标速度取平均值时接收机输出端和输入端目标与杂波之功率比。这个定义适用于MTI系统的杂波衰减和MTI系统的增益随目标速度而引起的变化,因此,它是MTI系统改善目标/杂波比能力的一个量度。     

三孔径天线DPCA实现星载SAR动目标检测的方法

地杂波抑制是实现星栽合成孔径雷达地面运动目标检测的一个关键问题。本文给出了对DPCA条件下的三孔径天线回波数据，利用类似动目标显示(MTI)雷达中三脉冲对消滤波器的原理来抑制地杂波，从而实现星栽合成孔径雷达(SAR)动目标检测的方法。首先介绍了三脉冲对消器的原理及其频率响应特性，然后在建立星载SAR沿航迹向三孔径天线空间几何模型和机理分析的基础上，推导了对三孔径天线回波用三脉冲对消实现被地面背景杂波淹没的运动目标的检测方法。最后，用计算机仿真结果验证了其有效性。     

基于频率分集的MTI雷达目标检测方法

基于参差重频的特征矢量动目标显示(Moving Target Indication, MTI)滤波器既有最优的杂波抑制性能，同时又可避免“盲速”现象，因此倍受青睐。但是，该方法的MTI速度响应曲线不平坦，在某些速度处其响应存在明显凹口，会导致该速度目标的检测概率变低。鉴于此，本文提出一种基于频率分集的MTI雷达目标检测方法，该方法通过多载频将MTI的速度不平坦区域错开，再对各载频MTI滤波结果进行积累，完成目标检测。该方法可以提高MTI雷达的动目标检测性能，同时可以提高雷达系统的抗干扰能力。     

基于分组对消的随机PRI雷达MTI处理方法

推导了随机脉冲重复间隔(PRI)雷达理想回波信号经过一阶、二阶动目标指示(MTI)滤波器的对消结果,给出了一阶、二阶MTI滤波器的幅频响应,并且指出随机PRI雷达MTI滤波器具有时变特性,针对由随机PRI雷达MTI滤波器时变特性引起的对消后数据不等幅的问题,提出一种基于合理设置PRI模式结合分组MTI处理的方法以保证后续动目标检测(MTD)处理.仿真实验验证了文中分组MTI方法的有效性.     

宽带DBF SAR/MTI雷达典型工作模式设计

合成孔径雷达作为一种无线电装备,也必然遵循从模拟到数字再到软件化这样的发展道路。数字阵列 SAR/MTI系统采用数字化、软件化处理取代硬件实现,具有许多常规 SAR/MTI系统所不具备的优势。回顾了数字波束形成技术（DBF）与合成孔径雷达（SAR）逐步结合的技术发展进程,讨论DBF在SAR系统的典型应用模式及性能与功能的提升。最后建议我国急需开展宽带 DBF体制 SAR/MTI系统技术研究,使DBF体制的 SAR侦察监视技术从跟踪走向创新,从而为下一代战场侦察监视雷达奠定技术基础,实现情报获取效率的有力提升。     

宽带DBF SAR/MTI雷达典型工作模式设计

合成孔径雷达作为一种无线电装备,也必然遵循从模拟到数字再到软件化这样的发展道路。数字阵列SAR/MTI系统采用数字化、软件化处理取代硬件实现,具有许多常规SAR/MTI系统所不具备的优势。回顾了数字波束形成技术(DBF)与合成孔径雷达(SAR)逐步结合的技术发展进程,讨论DBF在SAR系统的典型应用模式及性能与功能的提升。最后建议我国急需开展宽带DBF体制SAR/MTI系统技术研究,使DBF体制的SAR侦察监视技术从跟踪走向创新,从而为下一代战场侦察监视雷达奠定技术基础,实现情报获取效率的有力提升。     

自适应杂波抑制技术在雷达中的应用

动目标显示(MTI)技术是雷达在杂波环境中发现运动目标的有效手段。首先讨论了雷达信号处理中常用的自适应动目标显示技术,即在多杂波环境下的自适应杂波抑制技术。然后针对雷达杂波抑制中常用的级联MTI滤波器,提出了一种新的设计方法,即采用时变加权原理,通过对动杂波速度估值,实现对运动杂波抑制滤波器权值的优化。最后给出了这2种杂波抑制级联型MTI的工程实现。     

一种FMCW SAR运动目标检测方法研究

动目标检测是合成孔径雷达(SAR)领域中十分活跃的研究热点,无论在军事上还是在民用中都具有非常重要的作用.然而,目前动目标检测技术都是针对脉冲体制SAR的.随着FMCW SAR的迅速发展,FMCW SAR动目标检测技术也将成为研究热点.针对FMCW SAR的特点,文中推导了FMCW SAR的信号处理过程,研究了利用相位中心偏置天线技术实现FMCW SAR系统的动目标检测,仿真结果表明此方法切实可行.     

机载UWB数字阵列SAR系统技术研究

合成孔径雷达作为一种无线电装备,也必然遵循从模拟到数字再到软件化的发展道路。数字阵列SAR/MTI雷达可以克服常规SAR/MTI雷达的瓶颈问题,具有许多常规SAR/MTI系统所不具备的优势。首先介绍了常规数字阵列雷达的优势;然后从工作体制的选择、系统的组成和关键技术等方面对机载UWB数字阵列的系统设计进行了详细的阐述;最后给出了飞行试验和地面试验验证的结果。     

充分利用SAR图像中动静目标信息检测动目标

本文结合遗传算法,研究同时利用SAR(Synthetic Aperture Radar)图像中动静目标信息检测动目标的高效算法,进一步揭示单通道SAR/GMTI的潜力.单通道SAR图像中包含着动目标和静止背景信息,在SAR图像方位向信号中,以对称搜索二次相位和对称带通滤波(通带针对动目标频谱)所得两图像模差的绝对值检测动目标,既利用其中的静止背景信息抑制杂波,又利用其中的动目标信息聚焦动目标能量,能获得更好的动目标检测性能.     

A321飞机上的AGS雷达

据《C^4ISR杂志》2006年7月3日报道，跨大西洋合作AGS雷达（TCAR）作为北约AGS计划的首要子系统，将装备AGS部队的四架空客A321改进型飞机。每架飞机可承载由两名飞行员和14名操作员组成的多国机组，并在飞机背部的突出部位安装了一部TCAR，即便在机翼产生的雷达阴影区也能获得良好的覆盖。A321的典型飞行任务是10h，如采用空中加油，飞行时间将可能延长。TCAR将会是一部有源电扫描合成孔径雷达／动目标指示器（SAR／MTI），其研制项目来源于美国多平台雷达技术嵌入计划（MP—RTIP）、欧洲防区外监视及目标截获雷达示范机计划。     

MTI级联MTD的信噪比增益

雷达系统经常采用动目标指示(MTI)级联动目标检测(MTD)提高对运动目标的检测性能。文中推导出了MTI级联MTD的信噪比(SNR)增益计算公式,该增益不超过仅MTD处理的SNR增益。级联MTI后,对位于MTI通带中心处的MTD滤波器,其增益变化较小,越远离该中心的MTD滤波器,增益变化越大。MTI滤波使背景噪声变得不平稳,不利于后续的恒虚警率(CFAR)检测。采用MTI的频率响应加以校正,恢复噪声的平稳性。上述研究对工程实践具有较高的参考价值。     

MTI在连续波雷达中的应用研究

针对杂波回波对连续波雷达探测性能的影响,介绍了动目标显示(Moving Target Indication,MTI)的基本原理,提出了MTI在伪码调相连续波雷达中的实现方法,详细对比分析了该方法对高速目标与低速目标的不同影响及不同多间隔周期对MTI处理性能的影响。该方法可实现对杂波的抑制,明显改善伪码调相连续波雷达在杂波区域的性能,同时可减少对低速目标的损耗,计算机仿真结果表明MTI在连续波雷达中具有较大的应用价值。     

利用高通滤波器设计原理讲解动目标指示技术

动目标指示（Motion Target Indication, MTI）利用特殊的滤波器区分静止杂波与运动目标,是脉冲多普勒（Pulse Doppler, PD）雷达中一类重要的杂波抑制方法,但学生往往不知道如何分析和设计MTI滤波器。本文从数字信号处理中的数字高通滤波器这个知识点入手,给学生从数字滤波器的角度讲解MTI信号处理过程,通过Z变换的特点讲解MTI处理的基本原理以及性能分析。     

视频合成孔径雷达双域联合运动目标检测方法

视频合成孔径雷达(SAR)具有高帧率成像能力,可作为地面运动目标探测的重要技术手段。经典SAR地面动目标显示(SAR-GMTI)依靠目标回波能量来实现动目标检测,同时动目标阴影亦可作为视频SAR动目标检测的重要途径。然而,由于动目标能量和阴影的畸变或涂抹,依靠单一方式难以实现稳健的动目标检测。该文基于目标能量和阴影的双域联合检测思想,分别通过快速区域卷积神经网络和航迹关联两种技术途径实现了视频SAR动目标联合检测,给出了机载实测数据处理结果,并进行了详细分析。该文方法充分利用目标阴影与能量的特征及空时信息,提升了机动目标检测的稳健性。      

利用高通滤波器原理讲解动目标指示技术

动目标指示(Motion Target Indication, MTI)利用特殊的滤波器区分静止杂波与运动目标，是脉冲多普勒(Pulse Doppler, PD)雷达中一类重要的杂波抑制方法。但是在实际教学过程中，学生往往不知道MTI滤波器的基本原理以及设计流程。从“数字信号处理”中的数字高通滤波器这个知识点入手，给学生从数字滤波器的角度讲解MTI信号处理过程，最后通过Z变换的特点讲解MTI处理的基本原理以及性能分析。