弹载调频连续波SAR成像算法研究

来源 :中国航天第二研究院 航天科工集团第二研究院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tofomy
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将SAR技术应用于主动雷达导引头,可有效提高其全天候、全天时的探测能力及抗干扰能力;调频连续波SAR体积小、重量轻、功耗低及低截获概率等方面的优势,使其在精确制导领域具有很好的应用前景。  将调频连续波SAR作弹载应用时,首先需考虑弹载SAR对成像区域的要求,进入末制导阶段以后,弹载SAR更关心前斜视区域内的目标,因此末制导成像通常采用大斜视SAR成像模式;其次,弹载平台的高机动飞行的运动特点将会造成复杂的相位变化,对平台机动的运动补偿方法是弹载调频连续波SAR技术的难点。目前调频连续波SAR成像算法的研究主要以小型无人机为应用背景,平台飞行高度低、运动状态相对简单,成像算法中建立的模型和一些近似处理在弹载平台上不再适用。针对上述问题,本论文围绕弹载调频连续波SAR成像算法展开了以下研究工作:  1、结合弹载SAR对成像区域的要求,研究了平飞段大斜视角调频连续波SAR成像。推导了基于时域距离走动校正距离-多普勒成像算法,分析了扫频周期内快时间对去调频信号相位的影响,并推导了残余视频相位(RVP)项的补偿方法,对多普勒域信号进行了详细分析,给出了耦合项的近似处理方法,最后给出了相应的几何校正方法,并通过仿真验证算法的正确性。  2、研究了俯冲段加速平台的调频连续波SAR成像。考虑弹载平台俯冲段的运动特点,建立了俯冲加速条件下调频连续波SAR几何模型和斜距模型,分析了加速度对瞬时多普勒频率及聚焦深度的影响,推导了补偿加速度的改进的距离-多普勒算法,在时域补偿线性距离走动项,在方位多普勒域进行多普勒频移校正,并利用速度和加速度的测量值修正距离弯曲校正函数、二次距离脉压函数以及方位压缩滤波函数,给出了对应的几何校正方法,并分析了参数的测量误差对成像的影响。  文章的最后对全文的工作进行了总结,并对下一步的研究工作提出了建议。
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