中分辨率机载海洋雷达高度计系统分析及接收系统的研制

本文简要介绍了海洋雷达高度计的工作原理，分析了定量抖动、时钟精度及回波中的固有噪声等因素对高度测量造成的影响，讨论了“全去斜坡”等接收系统的关键技术，研制出了中分辨率机载海洋雷达高度计接收系统，并且与发射系统调取得了成功。系统分辨率达到了５ｎｓ的设计需要。     

机载海洋雷达高度计数据采集系统

本文在概括介绍机载海洋雷达高度计的工作原理的基础上,重点介绍了高度计中数据采集系统的工作原理、组成及其特点,并对该系统的工作过程作了简要的说明,同时还给出了数据采集系统在高度计中工作的控制软件流程图。     

合成孔径雷达高度计数据处理方法

合成孔径雷达高度计的关键技术特点是沿轨向的多普勒锐化和延迟距离校正技术。两者的结合使得其相对于传雷达高度计具有沿轨向高分辨率和显著提高测高精度的优势。数据处理技术是其成功获得这两个优势的重要保证。为此,在分析合成孔径雷达高度计测高原理的基础上,研究了数据处理涉及的关键技术,包括波束锐化,延迟校正以及二次距离校正,多视处理,回波模型以及重跟踪所用的梯度函数等。同时,利用仿真实验数据和机载试验数据对合成孔径雷达高度计测高能力进行了验证,初步验证了合成孔径雷达高度计的优越性。     

雷达高度计在海冰厚度探测中的研究进展

海冰是全球变化的指示剂,海冰厚度是海冰最难探测的参数之一。文章对现有的海冰厚度探测方式以及近年来相关研究进行了全面回顾和分析,对卫星雷达高度计、合成孔径雷达反演冰厚所存在的问题进行了总结;重点分析了星下点观测模式的雷达高度计以及雷达干涉测量技术在海冰厚度探测中的应用,分析了三维成像雷达成像高度计在海冰探测中的潜力,以及三维成像雷达成像高度计在海冰厚度探测机理及数据处理方面存在的问题。     

星载海洋雷达高度计中基于FPGA的FFT运算模块的实现及性能分析

FFT运算是星载海洋雷达高度计实时跟踪处理的重要步骤，现代高分辨率雷达高度计要求处理速度更高，这时如果采用软件来进行FFT运算会导致处理时间过长。考虑到上星的需要，提出了一种采用FPGA技术来硬件实现高度计的FFT运算方法，理论和实验结果证明，采用此技术完全能满足高度计有关精度和处理速度的要求，解决了高分辨率星载雷达高度计控制中的一项关键的技术问题。     

多处理机实时软件设计

实时性要求很高的机载火控雷达数据处理机系统是由多台处理机组成，主要完成雷达的实时采样，实时处理等任务，本文介绍该系统的软件设计，简要描述了系统的体系结构及性能要求，着重介绍了实时任务调度及实时重构问题。     

神舟4号雷达高度计在轨工作模式及实时数据处理

SZ-4雷达高度计作为我国第一个上星工作的雷达高度计于2002年12月30日发射入轨,按预定工作模式,获得了大量的跟踪数据。就SZ-4雷达高度计的在轨工作模式、实时跟踪处理以及在轨调试等内容进行了讨论,并给出了实际的测量结果。     

FPGA自重构技术在雷达高度计中的应用

新一代高精度雷达高度计具有低分辨率工作模式和SAR工作模式两种方式,这两种方式的硬件工作时序是不同的,FPFA的动态可重构技术为实现这两种工作时序的切换提供了有效的手段.本文采用FPGA动态重构技术,进行了高精度雷达高度计工作时序的设计和实验验证,结果表明采用本文的方法可以正确实现高精度高度计两种硬件工作时序的切换.     

基于Vega软件的SAR实时仿真技术

进行合成孔径雷达（SAR）成像仿真是研究成像雷达的一个重要手段。本文在分析SAR成像仿真机理的基础上,提出了一种利用视景仿真软件Vega进行SAR实时成像的仿真方法。利用软件平台VC＋＋、Multigen Creator和Vega设计机载合成孔径雷达（SAR）成像仿真系统,分析了影响机载SAR成像质量的各种参数,论述了利用Vega的雷达仿真模块——RadarWorks开发机载SAR成像仿真软件的流程以及整体系统的实现等关键技术。     

海洋卫星高度计及其技术问题的考虑

对海洋雷达高度计目前发展概况及工作原理作了简要叙述，给出了海洋雷达高度计的原理框图。着重对雷达高度计实施方案中的一些技术问题进行了具体的讨论、分析及计算，并提供了考虑具体技术问题的依据。对于尚无条件做预演试验及无设计数据情况下进行方案工作是有帮助的。     

激光测高仪回波建模与蒙特卡罗仿真实现

对激光测高仪回波进行分析研究,可提高系统测距精度,获取目标信息.但单纯的实验方法条件苛刻代价高昂,且难以定量化评价各因素对回波的影响.而对测高仪回波信号的理论求解又极其复杂.通过仿真技术研究激光测高仪回波是一条可行之路.对测高仪回波信号进行了建模分析,应用Monte Carlo算法实现了激光测高仪回波波形的仿真,对典型情况的仿真证明了该算法和系统的有效性.基于Labview7.1软件平台的仿真系统为激光测高仪回波处理提供了研究平台和一种灵活、可行的方法,并可应用到测高仪设计、实验中去.     

某型机载高度表指示器数字化显示电路设计

机载高度表磁电指针式显示器存在着读数精度不高、抗震性差、非线性程度不好、模拟数据不易存储等缺陷,将高度表指示器进行数字化显示处理,除了方便读取高度数据和提高读数精度外,还能将高度数据存储到计算机内配合其他作战数据处理系统使用,进而提高设备的综合性能;针对这一问题,根据模拟高度电压信号特点,利用MCS-51单片机及接口电路设计了高度表指示器数字化显示电路。通过接口电路功能扩展和软件编程对高度表模拟高度电压进行采样量化、A/D转换、非线性修正以及LED数码显示;实践结果表明,该数字化电路显示精度高、数据易存储、制作成本低、通用性强,只需修改查表程序即可应用于其他高度表磁电示器的数字化显示,在模拟信号数字化显示处理方面具有一定的典型性。     

基于MS5607B的移动气压高度计的设计

采用数字压力传感器MS5607B,利用海拔高度和气压温度的关系,设计一种移动气压高度计.系统由可充电锂电池供电,MS5607B完成环境气压温度的数据采集,使用超低功耗微处理器STM32L 152读取采集数据、软件进行数据滤波、气压温度补偿和海拔高度计算,在液晶显示屏上实时显示数据.另外,移植文件系统FatFS,实现对数...     

一种基于气压高度增强的BD/GLONASS星座兼容导航算法

首先给出了气压高度增强的BD/GLONASS星座兼容导航的数学模型,然后讨论了钟差、气压高度和BD/GLONASS/气压高度的卡尔曼滤波器方法,最后对实测的动态数据进行仿真.算法的目的是在GLONASS卫星可见性较差的情况下,用气压高度增强提高BD/GLONASS星座兼容导航的可靠性.     

基于步进电机和编码器的仿真无线电高度表

仿真无线电高度表不同于实装仪表，它的刻度盘是非均匀的，针对这样的特点给出了基于步进电机和光电编码器的仿真无线电高度表的设计方案，并且在机械和控制系统的硬件、软件上给予了实现，而且在软件上成功处理了非均匀指示的控制问题。测试的结果表明：定位准确、低噪声、高速无抖动、低速无跳动，实现了比较理想的控制效果。     

基于PC／104脉冲高度表综合检测系统的研制

分析了PB-21高度表和WG-6高度表的检测需求，构建了以PC／104嵌入式计算机为控制核心的自动检测系统．给出了系统的软、硬件的设计和实现方法。     

一种新型雷达高度表回波信号模拟器的设计与实现

为了客观评估和测试雷达高度表的动态性能,提出了一种新的脉冲雷达高度表回波信号模拟器的设计思想和实现方法;该模拟器的创新点在于集成了雷达高度表回波信号的两种模拟方法:基于实际飞行试验采集回波的回放和基于数学模型的仿真回波;推导了回波仿真的数学模型,并基于现代仿真与软件无线电技术完成了模拟器的系统结构与各子模块的设计和实现;理论分析及测试结果表明该模拟器能在实验室条件下有效模拟飞行航迹中不同地形地貌条件下的真实地面散射回波.     

The Mars exploration rovers descent image motion estimation system

Descent image motion estimation system is the first machine-vision system for estimating lander velocity during planetary descent. Composed of sensors and software, DIMES features a descent imager, a radar altimeter, an inertial-measurement unit, and an algorithm for combining sensor measurements to estimate horizontal velocity - the speed across the planet's surface the lander travels as it descends. Although the sensors are not novel technology, the algorithm and flight software that combines them are new. This algorithm combines radar, image, and inertial data in a novel way to create a low-cost, robust, and computationally efficient solution to the horizontal-velocity-estimation problem. This article describes the DIMES algorithm, its testing, and its performance during both Mars exploration rover landings.     

GA-BP神经网络在气压式相对高度计中的应用研究

为了提高相对高度测量的精确性,研究并实现了一种基于气压传感器阵列式测量和遗传算法(GA)优化反向传播(BP)神经网络数据融合处理的高精度气压式相对高度计,给出了相应的硬件结构和软件设计。结合实验测量的数据和相关文献的数据,从准确性、稳定性和通用性的角度对GA-BP神经网络、传统BP神经网络以及标准计算公式在气压式相对高度计中应用的性能进行了对比分析。研究结果表明,本文提出的基于GA-BP神经网络的相对高度计具有更高的测量精度、更高的稳定性和更好的推广能力,能够满足日常相对高度的实时测量需求。     

Overview of altimeter data processing at the U.K. Earth Observation Data Centre

ERS-1 carries the fifth radar altimeter to be launched into Earth orbit. Although similar in concept and design to earlier altimeters, it is the first to include operation over non-ocean surfaces as one of its design requirements. The increased capabilities of the instrument allow for the generation of a variety of data products. The generation of these products calls for an extensive suite of software covering the processing of the raw data into basic ‘waveform products’, and the subsequent generation of higher level, geophysical products covering ocean, sea-ice, land-ice, land and lakes. This paper gives an overview of the ERS-1 altimeter data processing carried out at the U.K. Earth Observation Data Centre (EODC) at Farnborough. Besides processing the data from the satellite, a significant quantity of support data also have to be acquired and processed (e.g., improved orbit ephemerides, meteorological data, ionospheric data, etc.). The initial low-level processing of the raw data into the Waveform Foundation Product is common to all altimeter data products and is described in detail.