小卫星分布式雷达仿真系统的集群技术实现

提出了一种基于PC L inux集群的小卫星分布式雷达仿真系统体系结构,为此类仿真提供了一种具有良好可扩展性的解决途径;采用CVS服务器和邮件列表技术,在集群网络上实现了透明化的软件开发管理;应用基于MPI的集群并行运算技术提高了系统的计算能力。

小卫星分布式雷达空间状态测量方法

根据小卫星分布式雷达的空间分布特点,提出了一种实现小卫星分布式雷达空间相对状态测量的方法,重点研究了基于无线电的小卫星分布式雷达星间相对状态测量;综合采用无线电测量、星敏感器测向可实现小卫星分布式雷达相对状态的测量;经仿真分析表明:该方法符合小卫星分布式雷达相对状态测量要求自主性强、精度高的特点.

正交模式分布式小卫星雷达杂波抑制性能研究

为了分析和比较正交模式和传统相控阵模式下分布式小卫星雷达的杂波抑制能力,建立了各卫星平台发射正交波形的信号模型,考察了码分正交、频分正交和相控阵模式下分布式小卫星雷达的杂波抑制性能,并给出了其性能限。研究表明,频分正交模式可有效增加系统自由度,减少稀疏采样区,故其杂波抑制性能明显优于码分正交和传统相控阵模式。计算机仿真验证了分析的正确性。

一种稳健的利用分布式小卫星获取宽域、高分辨SAR图像的方法

传统星载合成孔径雷达(SAR)受最小天线面积条件的限制,其横向分辨率与测绘带宽度相矛盾,采用编队飞行的分布式小卫星SAR体制,可解决这一矛盾,即能够同时获得大测绘带、高分辨率的地面场景的SAR图像。主要研究如何在误差环境下抑制由小天线引入的多普勒模糊的信号处理方法。该方法利用子空间投影技术对导向矢量进行精确估计,在小卫星存在基线及其他误差时仍然能够稳健地恢复高分辨的二维SAR图像。

利用分布式小卫星InSAR系统获取宽域、高分辨率、高精度三维地形

传统星载SAR系统受最小天线面积条件的限制,其横向分辨率与测绘带宽度相矛盾,无法同时实现大测绘带和高横向分辨率.分布式小卫星SAR系统可使这一矛盾得到解决.当分布式小卫星的构形为三维超大立体阵时,还可以同时获得地面场景的高度信息.然而,三维超大立体阵构形的分布式小卫星InSAR系统对数据处理提出了很多挑战.其中,数据配准(宽带阵问题)和自适应处理时样本的选取问题是两大关键挑战.本文的研究目的在于解决分布式小卫星InSAR系统所面临的这些问题,以实现大测绘带、高分辨率和高精度的三维地形重构.仿真实验结果证明了本文方法的有效性.

分布式卫星多发射波形-地面运动目标检测系统研究

针对分布式小卫星雷达系统的地面低速运动目标检测,本文给出了一种新的基于多发射正交编码信号的单接收GMTI处理系统体制,详细分析了该系统对多发射正交编码波形的性能要求,并基于此给出了相应的正交波形优化设计方法.在这种新的系统体制中,采用不同卫星分别发射优化后的正交波形,在接收卫星上将回波信号分别和各个发射信号匹配得到不同发射卫星所对应的图像,然后利用基于图象域的多通道、多像素二维联合自适应处理进行地面低速运动目标检测,这样避免了多颗卫星之间的数据传送,提高了整个系统的实时处理性能.采用的正交波形优化设计方法以接收回波信号中匹配出各发射卫星的一维像性能为优化准则,即利用一维像的主瓣形状和旁瓣性能的约束来实现.波形正交性、算法收敛性、杂波相消以及动目标检测方面的仿真结果和性能分析验证了该系统以及相应算法的可行性和有效性.

高精度星间基线测量方法探讨

针对小卫星分布式雷达星间基线测量的高精度需求,提出了无线电和激光组合测量方法.无线电测量既能引导激光测量系统,又能实现星间通信.该组合方法精度高,且符合星间测量、通信、时间频率同步一体化设计要求.