機(jī)載三維SAR高分辨成像.pdf

1、機(jī)載三維 SAR成像技術(shù)是指在載機(jī)上懸掛單個(gè)或多個(gè)雷達(dá)陣元，通過單航或多航的SAR工作模式對地面場景進(jìn)行三維成像的技術(shù)。它能夠還原三維場景，更加客觀全面地反映地物信息，對容易產(chǎn)生遮擋陰影的地區(qū)以及對場景的變化有快速監(jiān)測需求的領(lǐng)域具有較大優(yōu)勢，是當(dāng)前雷達(dá)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，具有重要的軍事和民用價(jià)值。
　　本文研究了機(jī)載線陣三維 SAR成像技術(shù)，主要研究內(nèi)容包括三部分：機(jī)載線陣三維SAR成像原理與陣列設(shè)計(jì)、三維成像算法、切航跡向超分辨成像

2、方法。
　　首先，研究了機(jī)載線陣三維SAR成像的基本理論。機(jī)載線陣三維SAR一般工作于下視模式，通過發(fā)射大帶寬信號獲得高度向的分辨力，利用合成孔徑獲取沿航跡向的分辨力，由掛載在機(jī)翼上的線陣獲取切航跡向的分辨力。本文分別建立了基于收發(fā)同置陣列和基于收發(fā)分置陣列的機(jī)載線陣三維 SAR成像模型，給出了分辨率公式，歸納了機(jī)載線陣三維SAR中MIMO雷達(dá)陣列的設(shè)計(jì)要求，并提出了一種基于空間卷積原理的切航跡向MIMO陣列的設(shè)計(jì)方法。
　

3、　其次，研究了機(jī)載線陣三維SAR成像算法。切航跡向線陣的空間采樣與沿航跡向合成孔徑時(shí)間采樣的空時(shí)聯(lián)合處理是機(jī)載線陣三維SAR成像的核心問題。本文介紹了常規(guī)的三維距離多普勒算法和三維距離遷移算法并將其擴(kuò)展用于機(jī)載線陣三維SAR成像，分析了機(jī)載三維MIMO線陣SAR的三維譜域并提出了一種基于三維譜域填充的機(jī)載MIMO線陣三維SAR成像方法，通過分析三維譜域填充的密度及范圍討論了該算法的成像性能。
　　最后，研究了機(jī)載線陣三維SAR超分

4、辨成像方法。機(jī)載線陣三維SAR切航跡向的線陣范圍及陣元數(shù)量受限于載機(jī)的機(jī)翼范圍和載重能力，通過常規(guī)傅里葉方法進(jìn)行成像會出現(xiàn)理論分辨率不足和旁瓣過高等問題，此時(shí)可通過超分辨算法來獲取更好的切航跡向成像性能。本文分別討論了數(shù)據(jù)完整條件下以及數(shù)據(jù)稀疏條件下的機(jī)載線陣三維SAR超分辨成像方法，通過建立線性觀測模型將切航跡向的聚焦成像從三維成像中單獨(dú)分離出來，并針對幾種典型的場景引入了APES方法、奇異值分解方法、GAPES方法以及壓縮感知方法用