绕月SAR天线热控设计

合成孔径雷达(SAR)天线是遥感卫星的重要载荷之一,面对月球轨道舱外天线复杂的外热流环境,结合轨道特点,对天线开展了详细的外热流分析,解析了月球环境的热设计难点,进行了针对性的热控设计,解决了极地轨道下天线在一个很大的外热流和极小的外热流间不断循环的问题。采用TMG软件对天线进行了热仿真分析,并利用热模拟件进行了热平衡试验。分析和试验结果表明,天线各单机温度满足指标要求。本文适用于平板SAR天线,对有源SAR天线的热控设计具有一定的借鉴意义。

宽带双波段双极化共口径SAR天线设计

介绍了一种应用于合成孔径雷达(SAR)的X和S双波段双极化(DBDP)共用口径宽带天线阵的设计与测试结果.针对以往同类天线低频百分比带宽明显较高频窄的缺点,设计中采用了三谐振技术来展宽低频波段的带宽;并综合采用多种方法以改善两个波段的极化隔离度.经实测,样阵X和S波段的带宽(VSWR≤2)分别达到13.1%和11%;带内阵列隔离度优于37dB,单元隔离度优于28dB;阵列方向图与理论均吻合很好,主瓣内交叉极化优于27dB;X波段扫描能力达±27°.

大功率星载SAR天线电源系统脉动电流抑制研究

大功率星载合成孔径雷达(SAR)天线因脉冲重复频率(PRF)工作的峰值功率导致卫星一次电源母线上形成一定幅值的脉动电流,其对卫星平台母线的安全稳定运行具有重要影响。文中分析了SAR天线电源系统脉动电流的特性,建立了SAR天线电源系统脉动电流传输的交流电路模型。在此基础上,分析了一次电源内阻、输入与输出电容、PRF等参数对一次母线脉动电流抑制的理论依据,说明了SAR天线电源输出电容容量是抑制母线脉动电流的关键因素。仿真和实验验证了分析结果的正确性,说明文中研究对SAR卫星工程中电源系统脉动电流的抑制具有一定的参考价值。

星载SAR天线转动控制的软件模拟实现

利用串口通信技术,模拟了对星载合成孔径雷达(SAR)天线转动控制的监视与通信。本设计仅利用软件,通过笔记本计算机串口,模拟和替代星上通信上位机对RS485总线的调度功能。严格执行约定的通信协议,完成对星载SAR天线转动控制单元(下位机)的转动控制和实时监视。运行结果表明该软件显示灵活、直观,实时性好,稳定性高。软件大大简化了实验现场设备,顺利完成了国际合作研制设备的接口验收实验工作。

波数域算法在机载双天线干涉SAR成像中的应用

该文针对机载双天线干涉SAR成像,分析了主、副两天线的波数域成像算法特点。通过在距离向引入距离平移因子和距离缩放因子,得到在成像过程中完成配准的波数域成像算法。通过计算机仿真和处理实际数据,验证了这种方法能够在机载双天线干涉SAR原始回波数据的成像处理中,完成复图像对的配准。

大型平面SAR天线机构驱动控制技术

大型平面合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)天线是卫星领域的重要有效载荷设备,入轨后有源展开。由于天线载荷负载大,需采用较高的减速比实现力矩放大,要求驱动电机高速、可靠运动。为了满足大型平面SAR天线驱动控制要求,设计了一种基于“FPGA+LMD18200”电路的驱动控制器,解决了驱动步进电机高速运动造成电机无法启动或启动中失步停止的问题,实现了空间用步进电机高速、平稳运动。实验结果表明,该驱动控制器设计方案合理,驱动机构速度高,运行平稳,同时采用低功耗和高集成器件,适用于航天应用环境。

高分三号卫星飞行程序设计与在轨验证

高分三号(GF-3)装载有大型合成孔径雷达(SAR)天线及大型太阳翼,因此在其飞行程序设计中要重点考虑太阳翼和SAR天线的展开设计,以及它们的展开对卫星的扰动力矩和姿态的影响。通过分析显示:太阳翼展开对卫星姿态角和姿态角速度影响较大,为此对几种太阳翼展开未锁定的情况作出故障预案;通过分析SAR天线展开的动力学特性,以及SAR天线展开对卫星姿态的影响,进行相应设计,并为实现SAR天线展开可控,采取相应措施。GF-3卫星在轨验证结果表明:太阳翼和SAR天线展开结果良好,飞行程序设计合理有效。

OPTIMIZATION ON ANTENNA PATTERN OF SPACEBORNE SAR WITH IMPROVED NSGA-Ⅱ

Optimization of antenna array pattern used in a spaceborne Synthetic Aperture Radar (SAR) system is considered in this study. A robust evolutionary algorithm, Non-dominated Sorting Genetic Algorithms (the improved NSGA-Ⅱ), is applied on a spaceborne SAR antenna pattern design. The system consists of two objective functions with two constraints. Pareto fronts are generated as a result of multi-objective optimization. After being validated by a test problem ZDT4, the algorithms are used to synthesize spaceborne SAR antenna radiation pattern. The good results with low Ambi- guity-to-Signal Ratio (ASR) and high directivity are obtained in the paper.