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。     

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。     

分布式小卫星合成孔径雷达研究进展

分布式小卫星合成孔径雷达(SAR)是上世纪未提出来的一种新的对地观测系统．本文主要讨论分布式小卫星SAR技术及其研究进展．综述了分布式小卫星SAR的研究现状．给出了分布式小卫星SAR的基本概念，讨论了分布式小卫星SAR的五种系统功能和两种基本工作模式，最后探讨了目前实现分布式小卫星SAR系统所面临的技术挑战以及未来的研究重点．     

分布式小卫星SAR系统地面运动目标检测方法

本文研究了分布式小卫星SAR系统的地面运动目标检测(GMTI)方法,并解决了小天线带来的距离/多普勒模糊,以及超稀疏阵带来的高旁瓣问题.本文方法的主要思想是利用空时自适应处理(STAP)把地面运动目标谱与杂波谱分离开,然后再利用SAR成像处理对分离开的地面运动目标谱进行聚焦.针对超稀疏阵的高旁瓣模糊问题,提出通过导向扫描空时平面来克服盲速影响.     

分布式小卫星合成孔径雷达研究进展

分布式小卫星合成孔径雷达(SAR)是上世纪末提出来的一种新的对地观测系统.本文主要讨论分布式小卫星SAR技术及其研究进展.综述了分布式小卫星SAR的研究现状,给出了分布式小卫星SAR的基本概念,讨论了分布式小卫星SAR的三种系统功能和两种基本工作模式,最后探讨了目前实现分布式小卫星SAR系统所面临的技术挑战以及未来的研究重点.     

SAR-GMTI构型下分布式小卫星误差估计方法

 针对合成孔径雷达(SAR)成像、地面动目标检测(GMTI)功能的实现,分布式小卫星的最佳构型为沿航向分布,但误差的存在会使性能下降.提出了一种基于距离脉压后时间－方位多普勒域回波数据的分布式小卫星误差估计方法.通过距离向脉压,提高了信噪比,采用预先估计并补偿幅度误差的方法,克服了幅度误差与沿航向位置误差的相互影响.仿真结果表明,与传统方法相比,本文方法收敛速度加快,估计精度得到提高.     

一种新的分布式小卫星SAR系统抗干扰方法

针对分布式小卫星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构形中小卫星的相对位置,可以提高方向分辨率,减小达到一定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.分析了卫星位置偏差对抗干扰性能的影响.仿真证明,采用优化阵列构形可以使分布式小卫星SAR系统获得良好抗干扰性能.     

分布式小卫星SAR回波仿真的并行化研究

分布式小卫星SAR系统回波仿真的计算量和存储量巨大,本文分析了回波仿真及其快速算法,提出了基于仿真时间分解和基于场景分解的两种并行任务分解方法;性能分析表明,前者能够显著提高算法的加速效率,后者在处理大尺寸场景时能有效克服内存不足的问题。最后,一组小型集群系统环境下的仿真实验数据证实了两种方法的可行性和有效性。     

地面粗糙起伏对分布式小卫星SAR回波信号相关性影响分析

该文讨论了地面的粗糙和起伏对分布式星载SAR回波信号相关性的影响。首先利用小平面单元理论建立了粗糙地面的散射模型,并对其统计特性进行了分析;之后,以服从瑞利分布的二维相关随机过程作为地面的起伏模型对分布式星载SAR起伏地面回波信号的相关性进行了仿真分析。仿真结果表明当分布式小卫星基线垂直航向分布时,地面的起伏对回波间的相关性影响较大;而分布式小卫星基线沿航线分布时,地面起伏对其回波间的相关性影响则相对较小。     

一种基于距离补偿的分布式小卫星双基SAR成像方法

在一定条件下,分布式小卫星双基SAR可近似认为是一种信号发射器与接收器平行运动的双基SAR系统。针对其结构特点,该文提出一种基于距离补偿的成像方法。通过该方法可把双基SAR的相位信息以单基SAR 的形式表示,这样就可利用单基SAR的成像算法对双基SAR进行研究。本文结合波数域算法对这一方法进行了阐述,并给出了仿真结果。仿真结果表明,该方法可有效应用于分布式小卫星双基SAR的成像中。     

一种新的分布式小卫星SAR系统抗干扰方法

针对分布式小卫星SAR系统中抗干扰时面临的超稀疏问题,提出了一种基于周期性均匀采样和带宽划分的抗干扰方法,即在各小卫星上使用均匀子阵,对采样信号进行带宽划分,进而进行波束形成抑制干扰。该方法使得系统满足窄带要求,提高了自由度数目,发挥了分布式结构的优点。仿真实验对不同阵列结构下的抗干扰结果进行了比较,验证了该方法的良好性能。     

分布式卫星SAR系统的方位分辨力特性

详细分析了方位分辨力与方位回波谱的关系．通过对方位回波谱拼接处理来提高方位分辨力。仿真结果表明，方位回波谱拼接处理可提高分布式卫星SAR系统方位分辨力。     

距离向多孔径接收宽测绘带SAR系统信噪比分析

基于距离向多孔径接收的宽测绘带合成孔径雷达(SAR)方法在理论和仿真上已经被证明是一种精度较高,应用前景较好的宽测绘带SAR方法。在以往的研究中对该方法的信噪比分析只是通过矩阵的条件数来定性地分析系统的信噪比,这样就得不出信噪比的定量解析表达式,也无法给出系统信噪比的最优设计准则。本文通过Vandermonde逆矩阵的解析表达式推出了系统信噪比的解析表达式,证明了系统信噪比的极限值,并且给出了系统信噪比的最优设计准则。最后给出了几个符合信噪比最优准则的系统方案,并计算了系统信噪比改善曲线,验证了最优准则的正确性。     

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。     

基于Chirp-Z变换的分布式SAR地面运动目标检测方法

该文基于主辅星编队模式下的分布式卫星SAR系统,对Range-Doppler域地面运动目标检测方法进行了改进,提出回波信号经方位向相位补偿后,应用Chirp-Z变换能够将地面同一方位单元回波的频谱在不同通道内精确配准,而后通过干涉处理和频谱相位补偿来提取运动目标信息,并给出了频谱相位补偿对系统参数的约束条件以及频谱配准对目标速度的约束条件。最后仿真表明该方法在约束条件下是有效的。     

分布式小卫星SAR系统模糊函数分析

考虑地球自转、地球曲率以及卫星轨道等参数,建立了分布式卫星绕地飞行模型,利用该模型在原有方法基础上推导出新的分布式星载合成孔径雷达模糊函数,新的模糊函数将卫星之间的运动也考虑在内,更符合实际情况.依据理论分析进行计算机仿真,仿真结果验证了函数的有效性,表明地球自转、曲率、卫星轨道和卫星编队构型等对系统分辨性能有明显影响,为系统设计提供了依据.     

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。     

基于波束形成的分布式卫星SAR成像

针对分布式卫星SAR系统的正侧视工作模式,建立了雷达信号的回波模型,提出了利用修改的距离－多普勒（RD）算法进行单个星载SAR成像的算法及波束形成合成分布工卫星SAR图像的算法。理论分析和仿真结果表明：利用该算法能提高图像的信噪比,使图像质量得到提高。