论文题目: 分布式SAR系统若干问题研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 通信与信息系统
作者: 公岷
导师: 黄顺吉
关键词: 分布式,基线,姿态,工作模式,成像算法
文献来源: 电子科技大学
发表年度: 2005
论文摘要: 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、发射功率和脉冲重复频率等参数,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
论文目录:
图表索引
缩略语表
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 分布式SAR性能扩展
1.3 主要贡献
1.4 结构安排
第二章 分布式SAR概论
2.1 分布式SAR系统的概念
2.1.1 SAR成像技术
2.1.2 分布式SAR系统
2.1.2.1 分布式机载SAR模式
2.1.2.2 分布式星载SAR模式
2.1.2.3 分布式空天一体SAR模式
2.2 分布式星载SAR
2.2.1 分布式星载SAR的基本布局
2.2.2 分布式星载SAR的工作模式
2.2.2.1 带状成像工作模式
2.2.2.2 宽测绘带成像工作模式
2.2.2.3 切航迹干涉SAR工作模式
2.2.2.4 沿航迹干涉SAR工作模式
2.2.2.5 侧视阵列SAR工作模式
2.2.2.6 前视SAR成像工作模式
2.2.3 小结
2.3 本章总结
第三章 分布式SAR系统姿态及定轨
3.1 分布式SAR平台位置确定
3.2 GPS姿态测量
3.2.1 GPS姿态测量基本原理
3.2.2 利用GPS进行姿态测量
3.2.2.1 姿态测量的主体流程
3.2.2.2 姿态测量的主要模块
3.2.2.3 仿真试验
3.2.3 约束信息辅助整周模糊度求解
3.2.3.1 基于LAMBDA的模糊值搜索算法
3.2.3.2 约束信息
3.2.3.3 计算机结果分析
3.3 分布式SAR天基载体轨道确定
3.3.1 卫星的无摄运动
3.3.2 卫星动力学模型
3.3.2.1 卫星动力学基本模型
3.3.2.2 摄动加速度模型
3.3.3 星坐标的解算
3.4 本章总结
第四章 分布式SAR基线分析
4.1 引言
4.2 分布式星载SAR的等效基线分析
4.2.1 星座自旋的影响
4.2.2 地球自转的影响
4.2.3 基线偏差
4.3 基线对高度测量的影响
4.4 本章总结
第五章 分布式SAR的典型工作模式
5.1 分布式SAR正侧视工作模式
5.1.1 分布式机载SAR的结构
5.1.1.1 分布式机载SAR的一般概念
5.1.1.2 同步结构分布式机载SAR
5.1.2 同步分布式机载SAR的方位分辨力
5.1.2.1 多普勒特性
5.1.2.2 方位分辨力
5.1.3 脉冲重复频率(PRF)
5.1.4 发射功率
5.1.5 与传统单基SAR分辨力的关系
5.1.6 同步分布式SAR的成像算法
5.1.7 点目标仿真
5.1.8 结论
5.2 分布式SAR前视工作模式
5.2.1 星载前视SAR
5.2.1.1 星载前视SAR的多普勒特性
5.2.1.2 星载前视SAR的脉冲重复频率
5.2.1.3 星载前视SAR的方位分辨力
5.2.1.4 系统参数对方位分辨力的影响
5.2.1.5 结论
5.2.2 分布式前视SAR
5.2.2.1 发射波束与接收波束的相对位置
5.2.2.2 空天一体发射波束正侧视前视SAR
5.2.2.3 结论
5.3 本章总结
第六章 结论
附录A 地球引力位函数
附录B 关于自旋角和轨纬倾角的计算
参考文献
致谢
个人简历
在学期间所参加的工作
在学期间发表的学术论文
发布时间: 2005-09-23
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