非均勻立體構(gòu)型分布式SAR層析成像技術(shù)研究.pdf

1、分布式SAR層析成像技術(shù)利用多個(gè)SAR從不同高度對同一地面場景進(jìn)行觀測,在高度向形成一個(gè)大孔徑,具有高度向的分辨能力,是近年來合成孔徑雷達(dá)領(lǐng)域一個(gè)前沿且熱門的課題。由于軌道動(dòng)力學(xué)和相對攝動(dòng)的影響,并考慮到多任務(wù)復(fù)用的要求,實(shí)際分布式小衛(wèi)星多為非均勻立體構(gòu)型,故基于非均勻立體構(gòu)型分布式SAR的層析成像技術(shù)研究具有重要的實(shí)踐意義。
　　經(jīng)過分析,非均勻立體構(gòu)型SAR和普通線陣SAR區(qū)別是其具有各個(gè)方向混合基線,而且基線非均勻,故基于非

2、均勻立體構(gòu)型分布式SAR層析成像技術(shù)需要研究的問題既包括經(jīng)典層析成像中的去相關(guān)和圖像配準(zhǔn)問題,還包括其特有的混合基線和非均勻采樣高度維聚焦問題,文中分別對這些問題進(jìn)行了深入研究,并給出了解決方案,然后利用ALOS星載SAR實(shí)測數(shù)據(jù)和仿真數(shù)據(jù)驗(yàn)證了本文算法的有效性。文章最后分析了經(jīng)典SAR層析成像的劣勢,提出了高分辨層析成像的模型,給出了基于最小二乘缺失頻譜估計(jì)的成像算法,實(shí)測星載SAR數(shù)據(jù)和仿真數(shù)據(jù)的處理結(jié)果驗(yàn)證了其可行性。
　　

3、本文的創(chuàng)新工作如下:
　　(1)針對圖像配準(zhǔn)中圖像壓縮和扭曲問題,分析了圖像形變和干涉相位的關(guān)系,提出了基于相位估計(jì)變形補(bǔ)償?shù)膱D像配準(zhǔn)方法,該方法能夠?qū)崿F(xiàn)圖像整體的配準(zhǔn),大大增強(qiáng)圖像配準(zhǔn)過程中的抗干擾能力,星載SAR實(shí)測數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了其有效性;
　　(2)針對于立體構(gòu)型混合基線問題,本文首次分析并推導(dǎo)了分布式SAR各方向基線對地面不同散射點(diǎn)干涉相位的影響,然后根據(jù)其結(jié)構(gòu)的不同,分別給出了相位補(bǔ)償和變量代換的修正方法,經(jīng)

4、過修正之后的地面干涉相位具有相似的結(jié)構(gòu),可以進(jìn)行統(tǒng)一的相位補(bǔ)償,提高了系統(tǒng)的穩(wěn)健度,仿真實(shí)驗(yàn)的結(jié)果驗(yàn)證了其有效性;
　　(3)針對于分布式SAR基線數(shù)量少且非均勻情況下的高度維聚焦問題,本文提出了基于信噪比加權(quán)的頻域最小二乘APES算法,該算法能夠在采樣稀疏且非均勻情況下實(shí)現(xiàn)良好的譜估計(jì),因此適合于處理上述高度維聚焦問題,利用本文算法對實(shí)測星載SAR數(shù)據(jù)進(jìn)行處理獲得了高精度的層析圖像,驗(yàn)證了本文算法的有效性;
　　(4)針對