New method of formation design for both GMTI and InSAR using distributed satellites

This letter proposes a method for designing a specific formation of satellites where the flying motion only exists in a circle orbit plane of the reference satellite, which means that the orbit eccen- tricity is zero. This method combines the Hill equation, the Kepler equation, and the geometrical meaning of orbit elements. It creates the redundancy condition to simplify the deducing process, utilizes multiple conditions to solve the orbit elements for the satellite formation, and obtains the analytical relationship of the orbit elements for the formation satellites with the formation parameters and the orbit elements of the reference satellite. Using these formulations, the orbit elements and formation parameters for the formation satellites can be solved for the given orbit elements of the reference satellite. The letter describes the proposed double-ellipse formation for both GMTI and InSAR, and the validity of the formation is demonstrated via simulation.     

长拖尾K分布杂波下雷达目标散射中心参数的稳健估计

实际条件下,在对基于衰减指数(DE)和模型的雷达目标散射中心参数估计和特征提取时,其噪声背景往往是非高斯的,分布密度函数表现出长拖尾性质。利用基于高斯假设条件下的估计方法进行参数估计时,往往不能得到较好的结果。针对这种情况,该文利用M估计方法来实现对长拖尾杂波下DE模型参数的稳健估计。首先分析了基于PRONY模型的M估计实现方法存在的不足,其次提出了两种较为有效的DE模型散射中心参数M估计的实现方法,并对这两种方法进行了分析和比较。仿真实验结果表明,在一类长拖尾K分布杂波条件下,与ESPRIT方法以及扩展PRONY估计方法相比,该文所提的两种方法均能得到较好的估计结果。     

Algorithm of SAR satellite attitude measurement using GPS aided by kinematic vector

In this paper,in order to improve the accuracy of the Synthetic Aperture Radar (SAR) satellite attitude using Global Positioning System (GPS) wide-band carrier phase,the SAR satellite attitude kinematic vector and Kalman filter are introduced.Introducing the state variable function of GPS attitude determination algorithm in SAR satellite by means of kinematic vector and describing the observation function by the GPS wide-band carrier phase,the paper uses the Kalman filter algorithm to obtian the attitude variables of SAR satellite.Compared the simulation results of Kalman filter algorithm with the least square algorithm and explicit solution,it is indicated that the Kalman filter algorithm is the best.     

船舶交通管理系统雷达电磁辐射环境影响分析评价

根据船舶交通管理系统雷达的工作模式及技术参数, 计算了雷达天线轴向电场强度及磁场强度瞬时峰值和平均场强的分布;分析了电磁辐射环境影响;根据国家有关技术标准的规定, 给出了船舶交通管理系统雷达天线的水平和垂直达标距离;为雷达站选址与建设提供技术依据。     

星载稀疏阵扫描模式干涉雷达动目标检测研究

地面动目标检测(GMTI)是星载分布式雷达的重要应用之一,利用星载稀疏阵可增加系统虚拟孔径,以改善动目标检测性能.扫描模式干涉雷达(Scanning Pattern Interferometric Radar,简称SPIR)是一种雷达天线阵波束扫描的新型GMTI雷达,用点扩展函数(Point Spread Function,简称PSF)与扫描结果进行解卷积,就能恢复出地物后向散射系数,然后利用杂波位置来检测动目标.本文分析了SPIR方法的基本原理,并对有不同位置误差的阵列进行了SPIR仿真,比较仿真结果发现,在一定误差范围内,准确测量孔径实际位置比精确控制孔径位置更重要.     

编队卫星SAR系统的模糊函数分析

从编队卫星SAR的特点出发,定义了编队卫星SAR的模糊函数,推导出了模糊函数的数学表达式,并进行了计算机仿真。仿真结果充分验证了本函数的有效性。通过分析模糊函数可以直观地看出编队卫星构型对系统分辨率的影响,这为卫星构型的选择提供了依据。     

两种修正的自适应通道均衡方法

在常规雷达加装的自适应旁瓣相消(ASLC)系统中,天线至接收机前端馈线部分的相位不一致性通常不可忽略。而现有的自适应通道均衡方法是在接收机前端注入校准信号进行均衡,只能对接收机的幅相不一致性进行校正,对馈线部分的相位失配却无能为力,因此影响了ASLC的对消性能。该文提出了两种修正的自适应通道均衡方法,它们能同时校正接收机与馈线部分的幅相不一致性。理论分析和实验结果验证了这两种方法的有效性。     

用聚束SAR对慢速运动目标进行轨迹跟踪和参数估计的方法

针对聚束式合成孔径雷达(SAR)动目标检测的问题,把回波信号进行连续重叠地时域分组,每组信号可以看成是来自一个时域子孔径, 然后在每个子孔径内分别成像。地面固定目标在每幅图像上的成像情况是相同的, 通过彼此相减就可以消去,达到了抑制杂波的目的,而运动目标由于每个时刻的位置都在变化,在每幅图像上的位置是不同的, 从而在相减后剩余下运动目标的图像,把这些图像拼接起来就再现了运动目标的运动轨迹,根据运动轨迹就可以对其运动参数进行估计。该文给出了这个方法的原理推导和具体的检测过程。仿真结果证明了该方法的有效性。     

三维目标曲线SAR成像的降维搜索算法

曲线合成孔径雷达(CurviLinear Synthetic Aperture Radar,CLSAR)利用雷达平台的单条曲线轨迹就可形成三维成像所需的曲线合成孔径。由于CLSAR采集的数据在三维频率空间是稀疏的,简单地采用非参数化方法所获得的图像几乎无法使用,所以有价值的目标三维像必须采用参数化方法来获得。该文提出一种新的适用于CLSAR的目标三维成像算法。该算法巧妙地利用了接收数据中距离方向与垂直距离方向参数间的弱耦合性,将高维优化问题解耦为低维优化问题,并顺序地估计出相应参数,最后采用一个迭代过程进行参数求精。仿真实验表明,新算法是一种适用于CLSAR的有效的目标三维成像算法。     

利用多基线数据融合提高分布式卫星InSAR系统的干涉相位精度

分布式卫星干涉合成孔径雷达(InSAR)系统可以通过提供长基线来提高测高灵敏度,但长基线会给干涉相位展开带来困难。结合分布式卫星InSAR系统可以同时提供多个稳定基线的特点,该文提出利用多基线数据融合的方法来解决长基线给干涉相位展开带来的困难。文中采用了有效的数据融合方法最大似然估计(ML)法,对多基线分布式卫星InSAR系统的干涉相位进行了估计。模拟结果表明,经过多基线数据融合的干涉相位展开精度要远远大于长基线干涉相位的直接展开精度。