滑動聚束雙基前視SAR成像理論與算法研究.pdf

1、滑動聚束雙基前視 SAR是一種特殊體制的雙基地 SAR。傳統(tǒng)雙基前視 SAR有著隱蔽性強(qiáng)，抗干擾能力高，空間配置更加靈活，可以對正前視方向進(jìn)行成像等優(yōu)點(diǎn)，然而由于將收發(fā)平臺分置，在星機(jī)模式下收發(fā)平臺的速度通常有較大差異，使其波束重合時間受到較大影響，進(jìn)而限制了方位分辨率和方位向測繪帶寬。本文將滑動聚束模式引入到星機(jī)前視SAR中，較之傳統(tǒng)星機(jī)前視SAR方位分辨率和方位向測繪帶寬得到極大提高，進(jìn)而提高了星機(jī)前視SAR的適用性與靈活性。本文建

2、立了滑動聚束雙基前視SAR模型，分析了此模型下的性能，提出相應(yīng)的成像算法，具體內(nèi)容及創(chuàng)新如下：
　　1.介紹了傳統(tǒng)雙基前視SAR的回波模型，介紹了傳統(tǒng)雙基前視SAR的空間分辨率，合成孔徑時間，方位向測繪寬度等性能，分析了現(xiàn)有的二維頻譜模型各自的特點(diǎn)及適用性，介紹了單基地滑動聚束模式的原理及特點(diǎn)。
　　2.提出滑動聚束雙基前視 SAR模式，詳細(xì)分析了此模式下的性能，包括空間分辨率，合成孔徑時間，方位向測繪寬度，多普勒帶寬等。擴(kuò)

3、展了傳統(tǒng)星機(jī)前視SAR的合成孔徑時間與方位向測繪寬度的表達(dá)式，使其適用于滑動聚束雙基前視SAR，并通過此表達(dá)式理論上說明了，滑動聚束雙基前視SAR的方位向測繪帶寬度較之條帶模式從幾十米提高到幾公里，理論多普勒分辨率最大提高了10倍左右，同時可以根據(jù)不同系統(tǒng)需求改變收發(fā)平臺波束速度，進(jìn)而改變多普勒分辨率與方位向測繪帶寬度，極大提高了雙基前視SAR的靈活性與適用性；推導(dǎo)了此模式下的多普勒帶寬，說明滑動聚束雙基前視SAR的多普勒帶寬要高于條帶

4、模式，采用傳統(tǒng)的條帶模式成像算法會導(dǎo)致方位向模糊，因此介紹了一種方位向帶寬去斜處理，以解決方位向模糊問題，進(jìn)而方便推導(dǎo)相應(yīng)的成像算法進(jìn)行全孔徑成像處理。
　　3.提出一種基于切比雪夫近似的二維頻譜模型及其成像算法。首先，提出一種基于切比雪夫近似的二維頻譜，在切比雪夫近似理論基礎(chǔ)上對雙基地斜距史進(jìn)行了降階處理，使四階泰勒降低為三階切比雪夫近似，然后通過級數(shù)反演法求解得到駐定相位點(diǎn)，進(jìn)而得到二維頻譜模型，通過仿真說明了此模型的斜距史近

5、似較之同階傳統(tǒng)泰勒近似的精度提高了一個量級左右；其次，結(jié)合方位向去模糊處理，基于該頻譜模型分別提出了適用于滑動聚束雙基前視SAR的全孔徑距離多普勒成像算法與全孔徑波數(shù)域成像算法，并通過仿真驗(yàn)證了算法的有效性。
　　4.提出一種基于幾何構(gòu)型二維頻譜的全孔徑波數(shù)域成像算法。基于幾何構(gòu)型二維頻譜模型是一種求解思路簡單、表達(dá)式更加簡潔清晰的頻譜模型，首先仿真驗(yàn)證了該頻譜模型適用于滑動聚束雙基前視 SAR，然后提出基于此二維頻譜模型的全孔徑