分布式SAR系统若干问题研究

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由于雷达具有全天候、全天时、精密定位、目标信息丰富等本征特性,使得当代无论是战争还是国民经济和科学探测都对雷达技术有着日益广泛的需求。在雷达的发展过程中,不但对分辨力、功率消耗等方面的要求不断提高,而且对于提高雷达生存能力也提出了更高的要求。 突破单基模式的空间分布雷达系统是近年才发展起来的,可以极大的提高雷达生存能力。这种突破单基模式的雷达系统的收发装置不再是一体的,可以分开安置于多个载体上,对于合成孔径雷达来说,以双(多)基机载SAR系统和分布式卫星SAR系统为代表,有着灵活的基线组合和结构,能以多种模式工作。由于接收机和发射机空间分离,所以能够获得不同于普通单基SAR的后向散射特性,对于目标分类和识别将会起到明显的改进作用。 本文将这种突破单基模式的空间分布SAR结构模式统称为分布式SAR系统,并且提出了空天一体SAR模式,完善了分布式SAR系统的概念。详细研究了分布式SAR的部分系统问题和典型工作模式,主要内容包括: 1.研究了分布式SAR系统的姿态及定轨技术,指出分布式SAR系统中姿态及定轨的重要性和特殊性。提出约束信息辅助整周模糊度求解算法,使得GPS姿态测量的求解速度明显提高。 2.研究了分布式SAR系统的基线问题,指出分布式SAR系统与传统单基SAR的区别在于是否存在基线。并且以分布式星载SAR为例分析了有效基线长度偏差和分布式星载SAR基线的变化规律,以及卫星运动、地球自转和星座自旋对基线的影响。 3.研究了分布式SAR机载同步正侧视工作模式,建立相应的数学模型,详细分析了这种分布式SAR模式的多普勒特性、方位分辨力、发射功率和脉沖重复频率等参数,指出其相对于传统SAR的优势。提出了同步分布式机载SAR正侧视模式的成像算法。 4.研究了分布式空天一体SAR中发射机正侧视、接收机前视的工作模式,分析了这种模式与传统星载SAR前视工作模式的不同,指出由于发射机的距离向是接收机的方位向,使得原本在正前方没有方位分辨力的前视SAR通过距离
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