陣列三維SAR成像及運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償方法研究.pdf

1、陣列三維SAR（Linear Array SAR, LASAR）作為一種新興的微波三維成像技術(shù)，具有空間的三維分辨能力，能夠提供更加豐富的場(chǎng)景信息，與傳統(tǒng)SAR相比，成像模式更加靈活，有正下視、前視、側(cè)視和斜視等，當(dāng)工作在正下視模式，能夠克服傳統(tǒng)SAR存在的陰影遮擋問(wèn)題，在軍民生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域有巨大的應(yīng)用潛力。目前，針對(duì)陣列三維SAR運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償問(wèn)題的研究尚處于起步階段，在成像算法上也存在效率低的問(wèn)題，基于此現(xiàn)狀，本文主要以后向投影算法為基礎(chǔ)

2、，對(duì)陣列三維SAR運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償及成像算法展開(kāi)研究，具體內(nèi)容及貢獻(xiàn)如下：
　　1、本文首先對(duì)陣列三維SAR的基本理論進(jìn)行介紹。闡述了陣列三維SAR的工作原理，并給出回波信號(hào)模型；從系統(tǒng)的模糊函數(shù)出發(fā)，給出其理論空間分辨率；介紹了常用的三維RD算法和三維BP算法，與RD算法相比，BP算法具有成像精度高、適用于任意模式任意軌跡的優(yōu)點(diǎn)，因此本文的研究以BP算法為基本成像算法；最后，介紹了自聚焦算法的基本原理，為后續(xù)研究提供理論依據(jù)。
　

3、　2、研究陣列三維SAR的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償方法。分析了陣列三維SAR的誤差來(lái)源，在傳統(tǒng)自聚焦BP算法的基礎(chǔ)上，將二維擴(kuò)展到三維得到了一種基于相位誤差估計(jì)的三維自聚焦BP算法，該算法將多種運(yùn)動(dòng)誤差統(tǒng)一建模為回波中的相位誤差，以圖像銳度最大化準(zhǔn)則，采用最優(yōu)化方法估計(jì)該相位誤差并補(bǔ)償，仿真驗(yàn)證了該算法對(duì)各類相位誤差均有良好的聚焦性能，并通過(guò)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)處理驗(yàn)證了該算法的有效性，但由于該方法假設(shè)場(chǎng)景中所有像素點(diǎn)的相位誤差相同，未考慮運(yùn)動(dòng)誤差的空變性，在大場(chǎng)

4、景下補(bǔ)償精度會(huì)下降。針對(duì)該問(wèn)題，提出一種基于APC誤差估計(jì)的三維自聚焦BP算法，該算法以圖像強(qiáng)度最大化準(zhǔn)則估計(jì)APC測(cè)量誤差，由于估計(jì)APC等效于估計(jì)每個(gè)像素點(diǎn)的距離史，因此該方法可以對(duì)每個(gè)像素點(diǎn)進(jìn)行高精度相位補(bǔ)償，同時(shí)，該方法大幅降低對(duì)內(nèi)存的需求，在解決大場(chǎng)景下的三維SAR運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償問(wèn)題上具有優(yōu)勢(shì)，仿真和實(shí)測(cè)驗(yàn)證了該算法的有效性。
　　3、研究了一種三維頻域 BP成像算法。該算法將距離壓縮回波的頻譜投影到圖像的波數(shù)域以得到圖像的頻