GEO星機(jī)雙基地SAR動目標(biāo)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(jī)雙基地SAR(Spaceborne-Airborne Bistatic SAR,SA-BiSAR)系統(tǒng)的動目標(biāo)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(diǎn)。首先針對GEO星機(jī)雙基地SAR的工作模式進(jìn)行了研究,提出了基于滑動聚束式的GEO星機(jī)雙基地SAR工作模式,進(jìn)一步構(gòu)建了此工作模式下GEO星機(jī)雙基地SAR的成像模型,并對此工作模式下GEO星機(jī)雙基地SAR系統(tǒng)的特性和參數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)分析

2、。運(yùn)用了最大值估計(jì)法和圖像偏置法分別對運(yùn)動目標(biāo)的多普勒中心頻率與調(diào)頻率進(jìn)行估計(jì),在此基礎(chǔ)上運(yùn)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(yùn)動目標(biāo)進(jìn)行檢測。本文的主要工作如下:
　　1)針對GEO星機(jī)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(jī)雙基地SAR系統(tǒng)工作模式。推導(dǎo)了GEO星機(jī)雙基地SAR系統(tǒng)在滑動聚束模式下工作的分辨率表達(dá)式

3、,分析了星機(jī)雙基地SAR系統(tǒng)的分辨率特性。并且提出了發(fā)射機(jī)-接收機(jī)運(yùn)行速度比及接收波束地面移動速度-接收機(jī)速度比來衡量GEO星機(jī)雙基地SAR系統(tǒng)的二維分辨率對系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的依賴。
　　2)考慮到GEO星機(jī)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(shí)延在回波域?qū)ふ翼憫?yīng)位置進(jìn)行成像,并采用改進(jìn)的雙基地的CS算法進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明在GEO星機(jī)雙基地SAR這種移變

4、雙基地系統(tǒng)下改進(jìn)的CS算法與BP算法均具有很好的成像效果。
　　3)針對GEO星機(jī)雙基地SAR系統(tǒng)發(fā)射平臺的軌道高度與運(yùn)行速度遠(yuǎn)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(yùn)行高度,飛行速度等參數(shù)按照實(shí)際情況設(shè)定,在此基礎(chǔ)上建立移變的GEO星機(jī)雙基地SAR成像模型,運(yùn)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(yùn)動目標(biāo)進(jìn)行檢測成像,通過對該系統(tǒng)下的動目標(biāo)成像仿真