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半实物仿真技术对于星载合成孔径雷达(Space-borne Synthetic Aperture Radar)的理论研究和工程研制具有非常重要的价值,尤其对于高分辨率多模式星载SAR系统,技术难度大、工程研制费用高,更需要在总体设计和地面集成阶段对星载SAR系统做全面的测试和验证。星载SAR通常采用天线波束扫描的方式获得高分辨率图像。本文从高分辨率多模式星载SAR工程研制的实际需求出发,从理论和实际两个方面,对高分辨率多模式星载SAR半实物仿真和波束控制的关键技术展开了深入研究。 本文所进行的主要研究工作包括: 采用较为精确的地球椭球模型,建立较为真实的星载合成孔径雷达的目标回波信号模型,并应用于星载SAR回波模拟系统,取得了准确度较高的仿真结果。 在星载SAR回波模拟系统中引入了光纤延迟技术,解决了宽带信号的长延时问题,既降低了回波模拟系统的工程研制难度,也有效抑制了回波模拟系统自身的附加幅度和相位误差,提高了目标成像性能仿真的有效性和准确度。 通过建立星载SAR卫星姿态扰动模型,模拟产生附带姿态扰动信息的目标回波信号,实现了对星载SAR系统性能的更为有效和更为准确的测试。 针对高分辨多模式星载SAR对天线波束的要求,设计和研制了一种符合航天产品要求的高性能波束控制系统,该控制系统采用高性能FPGA星上实时计算产生各种波束,能够灵活适应不同成像模式和天线工作模式的需求。