艦船目標(biāo)ISAR成像方法研究.pdf

1、艦船目標(biāo)的逆合成孔徑雷達(dá)(Inverse Synthetic Aperture Radar-ISAR)成像主要利用雷達(dá)與艦船目標(biāo)的相對運(yùn)動(dòng)而形成二維圖像,是當(dāng)今海內(nèi)外學(xué)者們研究熱點(diǎn)之一,具有廣泛的軍事和民用價(jià)值,可以用于軍事偵察,海面目標(biāo)的識(shí)別與探測,海面船只的引導(dǎo)和海面上的技術(shù)支持等工作。艦船目標(biāo)除了沿其航線方向的直線運(yùn)動(dòng)以外,受海浪的影響會(huì)產(chǎn)生不同方向的轉(zhuǎn)動(dòng)。而海面情況的復(fù)雜性,增加了獲得高質(zhì)量艦船目標(biāo)ISAR的圖像的難度。本文對艦

2、船目標(biāo)的ISAR成像的不同場景進(jìn)行研究,主要內(nèi)容如下:
　　1、分析了兩種最基本的相對運(yùn)動(dòng)方式:理想轉(zhuǎn)動(dòng)模型和直線運(yùn)動(dòng)模型。轉(zhuǎn)動(dòng)模型成像是ISAR成像的基礎(chǔ),直線運(yùn)動(dòng)可以通過適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)補(bǔ)償轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
　　2、分析了艦船目標(biāo)運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),完成了艦船目標(biāo)三種主要的的轉(zhuǎn)動(dòng)(pitch, roll,yaw)形式的建模,研究了傳統(tǒng)ISAR成像的R-D算法。并進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明了R-D成像算法可以得到比較高質(zhì)量的沿徑向運(yùn)動(dòng)

3、和小轉(zhuǎn)角下轉(zhuǎn)動(dòng)的艦船目標(biāo)成像結(jié)果。
　　3、分析了艦船目標(biāo)平動(dòng)對ISAR成像造成的模糊影響,并研究了距離對準(zhǔn)算法和相位補(bǔ)償。提出了改進(jìn)的單特顯點(diǎn)相位補(bǔ)償算法,實(shí)驗(yàn)表明,相比多普勒中心追蹤法和單特顯點(diǎn)法,該方法有效的提高了ISAR成像的圖像銳利程度和圖像對比度。
　　4、針對大轉(zhuǎn)角的艦船目標(biāo),研究了時(shí)頻分析理論以及基于時(shí)頻分布的ISAR成像,該方法就是利用時(shí)頻分布替代傅里葉變換來進(jìn)行雷達(dá)成像。該方法可以獲得更加清晰的目標(biāo)圖像。