一种宽带多通道合成孔径雷达系统幅相特性测量与校正方法

多通道技术可以用来提高系统的频带宽度,是实现分辨率优于0.1 m的超高分辨率机载合成孔径雷达(SAR)系统的一种有效的技术途径。该文针对实际雷达系统中采用的单通道宽带信号发射、8通道下变频接收来完成宽带信号收发的方案,提出一种对该收发系统的幅相误差进行测量和校正的方法,该方法采用空间闭环辐射提取宽带收发通道的幅相误差,采取具有频偏误差修正的矢量网络分析技术完成多通道接收单元中各子通道幅相误差的提取,将两者结合用于补偿整个系统误差对信号合成和成像处理所带来的影响。实际测试数据和外场飞行试验结果验证了该系统测量和校正方法的有效性和可行性。

X频段星载合成孔径雷达与船载雷达系统共存研究

依据《无线电规则》和《中华人民共和国无线电频率划分规定》第5.476A款要求,9GHz频段卫星地球探测业务(有源)不得对同、邻频的水上无线电导航和无线电定位业务台站、无线电导航台站、固定业务电台等产生有害干扰,亦不得要求这些台站提供保护。本文主要评估X频段星载合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar Satell,简称SAR卫星)与船载雷达系统的干扰共存问题。研究表明,SAR卫星对同、邻频的水上无线电导航系统存在一定概率的干扰,且干扰的大小超出了水上无线电导航业务系统的干扰协调门限。因此,SAR卫星使用X频段时,需要评估对水上无线电导航业务系统的干扰。

合成孔径雷达系统通道带宽优化设计方法研究

针对合成孔径雷达(SAR)图像质量指标与系统通道带宽的关系,对通道带宽进行优化设计。以Butterworth带通滤波器为例模拟SAR系统通道特性,利用驻定相位原理推导了滤波器引入的相位误差的表达式。引入通道带宽系数的概念,对相位误差进行勒让德正交展开,得到相位误差均方差与带宽系数和时间带宽积之间的定量关系式,进而确定带宽系数与图像质量指标之间的定量关系。在此基础上,提出SAR系统通道带宽优化设计方法,给出了带宽系数的下限,为SAR系统工程带宽设计提供了理论基础。

航天宏图一号合成孔径雷达卫星系统及应用

一、背景,卫星遥感是体现国家科技水平的重要标志,卫星数据更是支持国家数字经济发展的重要资源。当前全球航天产业正处于能力和市场快速发展的鼎盛时期,大量社会资本的涌入,让过去以国家为主导的航空航天领域正在发生变革。航天宏图信息技术股份有限公司(以下简称航天宏图)综合考虑、深入调研并围绕卫星互联网新业态,应用需求特点以及当前在轨卫星资源结构,发力高分遥感,进行遥感应用全产业链构建的布局尝试,统筹建设女娲星座。航天宏图一号卫星星座作为女娲星座首发星,是航天宏图建设的高精度合成孔径雷达(SAR)卫星系统,具备高精度地形测绘、高分宽幅成像、高精度形变监测等能力,可全天候对地成像。

时钟同步对星载多通道合成孔径雷达成像影响

主要分析了时钟同步对方位向多通道星载合成孔径雷达(SAR)成像质量的影响。结合星载多通道SAR系统对时钟同步误差进行数学建模,阐述了时钟同步对星载多通道SAR图像的影响方式。通过数学推导分析了方位向成对回波的幅度及位置,并指出了时钟同步误差对方位向主瓣压缩性能的影响具有周期性,同时还会导致距离向主瓣压缩性能恶化。在此基础上,进一步研究了时钟抖动对成像质量的影响。最后,计算机仿真验证了理论分析结果的正确性。

无人机载合成孔径雷达系统技术与应用

该文在概述无人机载SAR技术特点的基础上,介绍了国内外无人机载SAR技术的发展概况,对无人机载SAR的工作体制、关键技术、性能指标、典型系统及应用等方面的内容进行了归纳。结合研制的高分辨率、全极化、双天线干涉等SAR系统,重点讨论了基于功能单元的SAR系统设计、SAR实时成像数据处理、多维度运动误差补偿等技术。针对无人机的特点和对载荷的要求,概述了无人机载SAR在高分辨率、新功能模式等方面的技术进展。并针对国内外当前的发展概况,探讨了无人机载SAR技术的发展趋势。

合成孔径雷达在导航系统中的应用

综述了合成孔径雷达和干涉式合成孔径雷达的发展、导航系统的发展以及它们两者之间的相互渗透和相互辅助的应用情况。针对全天候、全天时的现代高分辨力微波遥感成像的合成孔径雷达,分析了合成孔径雷达与惯导系统组合的性能和方式,研究了惯导系统对合成孔径雷达不足的弥补方法,为合成孔径雷达技术在导航系统中的应用提供了有用的参考。

极化合成孔径雷达极化层次和系统工作方式

极化合成孔径雷达的极化层次和系统工作方式是极化合成孔径雷达总体设计的关键技术之一。该文讨论了极化合成孔径雷达的极化层次,含单极化、双极化、全极化和简缩极化合成孔径雷达,较深入地分析了极化合成孔径雷达系统的工作方式,包括极化时间分割、极化频率分割、极化编码和方位向极化空间分割等方式。

合成孔径雷达双通道对消的多站干扰方法

针对单部干扰站难以对合成孔径雷达双通道对消系统实施有效干扰的问题,提出了合成孔径雷达双通道对消的多站干扰方法。该方法利用多部干扰站实施分布式协同干扰,使SAR系统无法通过估计每个采样时刻的补偿相位对双通道的干扰信号进行对消,并给出了使双通道对消系统失效的相位条件和多干扰站沿方位向的部署方案。仿真实验表明,该方法可有效破坏SAR双通道干扰对消的性能,显著增强直达波干扰和散射波干扰对双通道SAR系统的干扰效果。

数字合成孔径雷达中改善I/Q通道不平衡性的多相Kaiser滤波法

该文分析了数字合成孔径雷达正交相干检波的I,Q通道的不平衡性,给出了评价I/Q通道不平衡性的统一指标。为了改善数字合成孔径雷达I/Q通道的不平衡性,该文采用了一种新的方法——内插多相Kaiser滤波法.研究表明,当多相Kaiser滤波器的阶数为16时,噪声旁瓣的抑制比为-74dB,相对瞬时频率误差为-1.18％。

基于多普勒域多通道的机载合成孔径雷达自聚焦算法

在多通道自聚焦(MCA)和傅里叶域多通道自聚焦(FMCA)的基础上,该文提出一种基于多普勒域多通道的机载合成孔径雷达自聚焦算法。该算法同样是直接在线性代数的理论框架下推导得到,能够在不迭代的情况下进行相位误差的估计和补偿以实现SAR图像的聚焦。该算法不像MCA和FMCA那样在图像域估计相位误差,而是在距离压缩方位多普勒域(方位未压缩)里进行相位误差估计。同时该算法不需要SAR成像场景中含有低散射区的假设,从而使其能够应用于条带模式SAR。不同情况下条带SAR数据的处理结果验证了该算法的有效性和可行性。

基于通用计算机平台的星载合成孔径雷达成像处理系统

针对通用微型计算机平台的特点,基于面向对象的设计思想,结合工程化的要求,进行了星载合成孔径雷达(SAR)成像处理系统的方案设计和软件实现。该系统能够完成针对真实星载SAR数据的辅助数据处理、轨道参数估计、多普勒参数估计、成像处理、成像结果显示以及产品数据打包等一系列任务,实现从星载SAR回波数据到1级产品数据的处理流程。同时,该系统具有功能完整、精度高、有较强通用性、稳定性、易用性的优点。通过实际运行、测试,证明设计合理、性能稳定。

一种基于滤波响应损失的多通道合成孔径雷达地面动目标检测方法

针对在非均匀杂波背景下,杂波抑制后孤立强杂波剩余能量导致动目标检测虚警率升高的问题,提出了一种基于滤波响应损失的多通道合成孔径雷达地面动目标检测(SAR-GMTI)方法。对多通道的合成孔径雷达(SAR)图像进行维纳匹配滤波处理,在杂波抑制残差图检测的基础上,根据滤波前后信号的能量差异设计了滤波响应损失检测量,对潜在目标进行二次检测,以剔除虚警。仿真与机载实测数据表明:该方法能在非均匀杂波背景下有效改善动目标的检测性能,可应用于运动平台雷达对地监视预警。

合成孔径雷达卫星系统任务分析方法研究

系统地总结了围内外合成孔径雷达(SAR)卫星的发展现状及趋势,提出了大视角双侧视SAR卫星的新概念。针对SAR卫星有效载荷的特点,从用户需求分析和关键约束条件入手,研究了卫星轨道设计与覆盖性能分析方法,总结了雷达波位参数设计和系统性能分析方法,提出了SAR卫星系统星地一体化任务分析方法。通过计算机仿真,对大视角双侧视SAR卫星概念进行了初步可行性分析。

星载合成孔径雷达(SAR)原始回波信号仿真模型与系统

本文叙述了一种新的星载SAR原始回波信号仿真模型,建立了星载SAR分布目标模型和空间几何关系模型,分析了姿态误差等对回波信号仿真中多普勒参数的影响,并且通过方位频域的快速卷积生成距离徒动.基于此模型的C-SAR原始回波信号模拟系统能够模拟产生星载SAR的原始回波数据,形成完整的信号流程,检验和测试SAR系统的性能与指标.

基于FPGA多带宽合成孔径雷达系统的数字接收技术

针对传统多带宽合成孔径雷达系统需要多个滤波器和多种采样时钟等问题,提出一种新的数字处理方法,并详细介绍了算法方案、仿真结果和基于现场可编程门阵列(FPGA)的算法实现.该方法仅需一个最高频率的采样时钟获取离散化数据,通过对数据的插值得到其他较低时钟频率的数据,而对不同带宽信号的滤波由数字滤波器来实现.这种方法简化了系统设计,提高了系统可靠性.

合成孔径雷达测量技术发展与应用

合成孔径雷达(SAR,Synthetic Aperture Radar)测量,通过搭载在卫星或飞机上的雷达系统发射微波信号并接收地面反射回来的信号,来获取地表的信息,可以在任何天气和光照条件下工作,具有全天时、全天候的特点,是一种主动微波遥感技术。SAR测量时,雷达系统沿直线轨迹运动,同时发射微波信号并接收地面反射回来的信号,生成高分辨率的二维图像,即SAR图像。SAR测量具有大范围覆盖、多极化和多角度观测、穿透力、高分辨率,可用于干涉测量的特征。SAR可以从卫星或飞机上对地表进行大范围的观测,在不同的极化和入射角度下获取数据,穿透云层、植被等遮挡物,获取地表以下的信息。同时,SAR凭借侧视成像的特点,可以被用来精确估计地球表面物体的标高,这使得未来SAR技术的使用领域进一步扩大。

机载三基线干涉合成孔径雷达的系统参数估计

针对机载刚性三基线干涉合成孔径雷达的应用需求,在存在干涉相位噪声的情况下,研究基于2个地面控制点估计系统基线倾角和干涉相位偏差的问题,分析干涉相位噪声对参数估计精度的影响,提出一种三基线联合参数估计方法.使用牛顿法求解系统参数估计方程,根据不同基线的高程测量精度,对目标函数进行加权处理,并使用不同基线得到的高程差来评价参数估计效果.仿真结果表明,相比于传统的单基线参数估计方法,该方法具有较高的参数估计精度.

机载合成孔径雷达实时成像处理系统研究

为了实现对机载合成孔径雷达 (SAR)数据的实时成像处理 ,提出了一种基于数据划分的机载合成孔径雷达实时成像处理系统的硬件平台结构 ,分析了它的优点和约束规则 .根据机载 SAR距离多普勒 (RD)成像算法 ,提出了基于数据处理粒度的 SAR成像处理实时性的分析方法 ,并对机载 SAR实时成像处理系统进行了分析 .给出了实时成像处理机的实现 。

SINS／GNSS组合导航系统在合成孔径雷达中的应用研究

本文介绍了机载SAR－SINS／GNSS验合运行信息传感器系统，运动信息补偿是SAR系统的一项关键技术，以SAR系统的成像质量有很大的影响，根据SAR系统对运动信息的特殊要求，在对捷联惯导与组合导航系统不同特点进行分析的基础上，提出了组合导航系统的改进算法，满足了SAR系统成像所需的绝对定位和相对定位精度要求，在此基础上实现了基于PC104计算机的软硬件设计，最后在工程样机上进行了地面的静态和动态试验，取得了满意的试验结果。