機載三維SAR高分辨成像.pdf

1、機載三維 SAR成像技術是指在載機上懸掛單個或多個雷達陣元，通過單航或多航的SAR工作模式對地面場景進行三維成像的技術。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)測需求的領域具有較大優(yōu)勢，是當前雷達領域的研究熱點，具有重要的軍事和民用價值。
　　本文研究了機載線陣三維 SAR成像技術，主要研究內容包括三部分：機載線陣三維SAR成像原理與陣列設計、三維成像算法、切航跡向超分辨成像

2、方法。
　　首先，研究了機載線陣三維SAR成像的基本理論。機載線陣三維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)分置陣列的機載線陣三維 SAR成像模型，給出了分辨率公式，歸納了機載線陣三維SAR中MIMO雷達陣列的設計要求，并提出了一種基于空間卷積原理的切航跡向MIMO陣列的設計方法。
　

3、　其次，研究了機載線陣三維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間采樣的空時聯(lián)合處理是機載線陣三維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展用于機載線陣三維SAR成像，分析了機載三維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，研究了機載線陣三維SAR超分

4、辨成像方法。機載線陣三維SAR切航跡向的線陣范圍及陣元數量受限于載機的機翼范圍和載重能力，通過常規(guī)傅里葉方法進行成像會出現(xiàn)理論分辨率不足和旁瓣過高等問題，此時可通過超分辨算法來獲取更好的切航跡向成像性能。本文分別討論了數據完整條件下以及數據稀疏條件下的機載線陣三維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