基于斜距多普勒分析的雷达前视测高方法

针对基于正下视天线几何构型的传统雷达高度计不适用于天线前向安装的弹载雷达导引头系统的问题,提出一种基于回波斜距多普勒分析的适用于前下视几何构型的雷达测高方法。该方法利用平台与目标间相对高度、速度、斜距及多普勒之间的几何关系实现高度测量,并采用方位谱相关法实现由前视几何引起的非均匀方位谱分布条件下的多普勒中心估计。首先对回波进行距离匹配滤波和方位去斜处理,实现距离方位二维聚焦。然后在距离向进行子段划分处理提高测高精度及稳定性。在每一距离子段中,通过波门和采样点推算斜距,采用方位谱相关法估计多普勒中心,并根据测高几何关系估计高度值。最后对各子段测高值进行能量筛选和平均后输出最终测高结果。仿真和实测数据处理结果均表明本文所提方法应用于弹载雷达导引头前视测高有很好的测高精度。

一种新的SAR图像斜距多普勒定位模型的直接解法

斜距多普勒定位模型是实现SAR图像无控制点定位的基本模型,因此如何高效准确地获得RD方程组的解成为实现SAR图像无控制点几何定位的根本问题,也是实现SAR自动图像定位的关键。首先利用地固坐标系下目标速度为零的特性,简化RD模型并整理为一元四次方程,然后利用一元四次方程求根方法,推导出斜距多普勒定位模型的明确数学解析解,并与常用的数值迭代求解方法进行比较分析,仿真结果验证了推导的正确性。新解法具有无需设置初始值,易于编程实现,鲁棒性高的特点。

高分三号SAR卫星系统级几何定位精度初探

高分三号SAR卫星是我国首颗空间分辨率达到1 m的C波段多极化合成孔径雷达成像卫星,于2016年8月成功发射,并通过5个月的在轨测试任务,于2017年1月正式交付用户单位使用。该文利用高分三号卫星实际在轨监测数据,分析了从数据采集、大气传输到成像处理与几何定位的全链路系统级几何定位误差源,并进行了基于角反射器的几何定位精度验证实验。实验结果表明,高分三号SAR卫星系统几何定位精度可以达到3 m。

一种基于持续运动模型的星载SAR几何校正方法

几何校正是星载SAR地面处理的重要环节,几何校正精度对SAR图像的应用有着至关重要的影响。该文分析了传统星载SAR几何校正中卫星"停-走"模型近似对几何定位精度的影响,建立了卫星持续运动模型下的距离多普勒方程,并提出了持续运动模型下校正方程的简化求解方法。仿真实验和北京地区实际数据几何校正试验验证了该方法的有效性和正确性。

不同时空条件下的高分三号SAR图像立体定位方法

介绍一种较为可靠的高分三号合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)图像立体定位方法,即便立体像对时空条件差异较大,该方法也能达到较高的定位精度。首先根据斜距多普勒模型建立立体定位方程组,利用多项式拟合法解算卫星状态矢量,最后利用牛顿法求解方程组。利用高分三号卫星在北京、苏州、上海3个地区、成像时间各不相同且分辨率在5 m以内的7景SAR图像进行立体定位实验,以Google Earth上的实际位置为基准,实验得到的所有目标点的平面误差均在30 m内,高程误差均在34 m内,证明即使立体像对成像时间间隔较长,也可以得到精度较高的目标点三维信息,且滑动聚束模式下得到的立体像对定位精度最高。