【摘 要】
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成像雷达卫星的小型化是近年来合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）领域的主要发展趋势之一。小卫星SAR的发展有助于降低SAR系统的成本、提高SAR系统的灵活性,更便于实现雷达卫星组网观测。合理地确定不同工作模式下小卫星SAR的天线尺寸、信号带宽、脉冲重复频率、波位位置等系统工作参数是开展小卫星SAR系统软件仿真乃至实际卫星平台研制的重要基础。在SAR系统参数设计的
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成像雷达卫星的小型化是近年来合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）领域的主要发展趋势之一。小卫星SAR的发展有助于降低SAR系统的成本、提高SAR系统的灵活性,更便于实现雷达卫星组网观测。合理地确定不同工作模式下小卫星SAR的天线尺寸、信号带宽、脉冲重复频率、波位位置等系统工作参数是开展小卫星SAR系统软件仿真乃至实际卫星平台研制的重要基础。在SAR系统参数设计的过程中不可避免地存在着经验因素的影响,因此研发小卫星SAR系统性能软件仿真平台是评估系统参数设计结果合理性的重要手段。另外,有必要研究SAR系统参数的闭环调节方法,以实现当性能指标评测结果不完全满足要求时SAR系统参数的自动调节。针对SAR扫描模式参数设计方法方面的公开资料较少的现状,在系统性地梳理了条带模式、聚束模式参数设计流程的基础上,重点研究了扫描模式下的SAR系统参数设计方法,归纳了扫描模式下主要技术指标与系统参数间的约束关系,明确了其参数设计过程的详细步骤。针对小卫星SAR每轨成像采集时间较短的不足,研究了基于海面风速、风向信息的发射功率优化方法,实现了海洋场景下海面风速、风向适宜时对发射功率这一重要参数的优化。针对目前国内外缺少公开的SAR系统性能软件仿真平台的现状,研发了一套小卫星SAR系统性能软件仿真平台,用于评估小卫星SAR系统参数设计结果的合理性。总结了仿真平台中使用的点、面目标回波模拟方法、不同模式下所使用的成像算法、从SAR图像中提取SAR主要性能指标的方法。介绍了所研发小卫星SAR系统性能软件仿真平台的主要功能与主要模块。针对目前缺少SAR系统参数设计数值自动调节方法的现状,通过建立优化模型的方法实现了脉冲重复频率（Pluse Repetition Frequency,PRF）和波位位置等重要参数的自动、快速确定,研究了适用于SAR参数设计值自动调节的PID（ProportionIntegral-Derivative,比例-积分-微分）控制模型。通过以上研究,实现了SAR参数设计过程的自动化,实现了当系统技术指标的评测结果不符合要求时的参数自动调节。论文的主要特色体现在:（1）详细给出了SAR扫描模式的系统参数设计步骤;（2）提出一种基于海面风速、风向信息的发射功率优化方法,实现了海洋场景下风速、风向适宜时提高小卫星SAR每轨成像采集时间的目的;（3）提出一种SAR系统参数设计数值的自动调节方法,提高了SAR参数设计工作的效率。
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