GEO星機雙基地SAR動目標檢測與成像方法研究.pdf

1、本課題研究了地球同步軌道衛(wèi)星的星機雙基地SAR(Spaceborne-Airborne Bistatic SAR,SA-BiSAR)系統(tǒng)的動目標檢測與成像方法,這一領(lǐng)域是最近幾年關(guān)于SAR方向研究的新興熱點。首先針對GEO星機雙基地SAR的工作模式進行了研究,提出了基于滑動聚束式的GEO星機雙基地SAR工作模式,進一步構(gòu)建了此工作模式下GEO星機雙基地SAR的成像模型,并對此工作模式下GEO星機雙基地SAR系統(tǒng)的特性和參數(shù)進行了詳細分析

2、。運用了最大值估計法和圖像偏置法分別對運動目標的多普勒中心頻率與調(diào)頻率進行估計,在此基礎(chǔ)上運用相位中心偏置天線(DPCA)技術(shù)和沿跡干涉(ATI)方法,結(jié)合距離—多普勒(R-D)算法對地面運動目標進行檢測。本文的主要工作如下:
　　1)針對GEO星機雙基地SAR系統(tǒng)的工作模式及其在各工作模式下成像特性的問題,提出了基于滑動聚束式的GEO星機雙基地SAR系統(tǒng)工作模式。推導(dǎo)了GEO星機雙基地SAR系統(tǒng)在滑動聚束模式下工作的分辨率表達式

3、,分析了星機雙基地SAR系統(tǒng)的分辨率特性。并且提出了發(fā)射機-接收機運行速度比及接收波束地面移動速度-接收機速度比來衡量GEO星機雙基地SAR系統(tǒng)的二維分辨率對系統(tǒng)運行參數(shù)的依賴。
　　2)考慮到GEO星機雙基地SAR系統(tǒng)是移變雙基地系統(tǒng),單基地和一般的雙基地成像算法不再適用,本文采用BP算法直接對距離壓縮后的信號根據(jù)時延在回波域?qū)ふ翼憫?yīng)位置進行成像,并采用改進的雙基地的CS算法進行仿真實驗,結(jié)果表明在GEO星機雙基地SAR這種移變

4、雙基地系統(tǒng)下改進的CS算法與BP算法均具有很好的成像效果。
　　3)針對GEO星機雙基地SAR系統(tǒng)發(fā)射平臺的軌道高度與運行速度遠大于接收平臺的情況,按照發(fā)射平臺與接收平臺的特性,對收發(fā)平臺的運行高度,飛行速度等參數(shù)按照實際情況設(shè)定,在此基礎(chǔ)上建立移變的GEO星機雙基地SAR成像模型,運用相位中心偏置天線(DPCA)技術(shù)和沿跡干涉(ATI)方法,結(jié)合距離—多普勒(R-D)算法對地面運動目標進行檢測成像,通過對該系統(tǒng)下的動目標成像仿真