立體構(gòu)型分布式SAR聯(lián)合動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、合成孔徑雷達(dá)(SAR)在需要工作的時(shí)間段內(nèi)可以持續(xù)工作,不受時(shí)間,天氣條件的影響,這種穩(wěn)定的工作模式提升了雷達(dá)系統(tǒng)信息獲取的能力,無(wú)論是在國(guó)防安全領(lǐng)域還是在人們?nèi)粘Ｉ钪卸加休^為重要使用價(jià)值。分布式SAR雷達(dá)系統(tǒng),是在SAR的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新的雷達(dá)工作模式。分布式 SAR系統(tǒng)由多顆小衛(wèi)星構(gòu)成,利用多顆小衛(wèi)星編隊(duì)進(jìn)行工作,根據(jù)要求可以變換陣型,完成不同的任務(wù)。分布式SAR利用衛(wèi)星間的組合,提升系統(tǒng)性能,相比于單顆星,具有高的抗干擾,抗損

2、壞,形成穩(wěn)定的系統(tǒng),且大大降低了成本。由于分布式SAR系統(tǒng)相比于傳統(tǒng)的雷達(dá)系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)明顯,分布式SAR系統(tǒng)已成為雷達(dá)研究中重要的新的發(fā)展研究方向。
　　分布式SAR地面動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)技術(shù)(Ground Moving Target Indication, GMTI),是分布式SAR領(lǐng)域的一個(gè)重要研究問(wèn)題。相比于傳統(tǒng)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法,由于分布式SAR系統(tǒng)采用多平臺(tái)聯(lián)合工作,增加了回波數(shù)據(jù)的信息量,能有效抑制觀測(cè)區(qū)域的雜波,提升了系統(tǒng)對(duì)動(dòng)目標(biāo)的

3、檢測(cè)能力,尤其對(duì)傳統(tǒng)檢測(cè)方法中較難檢測(cè)的慢速目標(biāo)有較好的檢測(cè)效果。
　　分布式SAR根據(jù)其構(gòu)型方式可分為線陣分布,面陣分布,和立體構(gòu)型。由于立體構(gòu)型分布式SAR系統(tǒng)同時(shí)存在了沿航跡方向基線和垂直航跡方向基線,在理論上立體構(gòu)型分布式SAR系統(tǒng)可同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)功能和對(duì)地面高程測(cè)量等功能,研究立體構(gòu)型分布式SAR具有重要的意義。另外,由于衛(wèi)星的攝動(dòng),以及運(yùn)行軌道的誤差等原因,實(shí)際在運(yùn)行過(guò)程中很難完全達(dá)到預(yù)期的構(gòu)型要求,如完全按線陣

4、分布,或多或少都存在立體構(gòu)型,研究立體構(gòu)型分布式SAR可降低對(duì)構(gòu)型的要求,節(jié)約由于矯正軌道帶來(lái)了消耗。
　　傳統(tǒng)的分布式SAR系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)目標(biāo)檢測(cè),主要以分布式SAR線陣構(gòu)型為基礎(chǔ),采用雜波相消原理抑制雜波進(jìn)行動(dòng)目標(biāo)檢測(cè),對(duì)軌道有嚴(yán)格的要求。而在立體構(gòu)型下傳統(tǒng)檢測(cè)方法較難實(shí)現(xiàn)。
　　本文分別提出了采用結(jié)合最大似然準(zhǔn)則和陣列相位補(bǔ)償技術(shù)解決立體構(gòu)型分布式SAR動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)問(wèn)題以及采用壓縮感知技術(shù)解決立體構(gòu)型分布式SAR動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)問(wèn)

5、題。
　　采用結(jié)合最大似然準(zhǔn)則和陣列相位補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行動(dòng)目標(biāo)檢測(cè),通過(guò)補(bǔ)償由于立體構(gòu)型引入的各平臺(tái)間的雜波的相位差,利用補(bǔ)償后剩余的動(dòng)目標(biāo)引入的相位差,進(jìn)行動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)。此方法實(shí)現(xiàn)了各平臺(tái)間數(shù)據(jù)的聯(lián)合使用,能有效地在立體構(gòu)型下檢測(cè)和定位動(dòng)目標(biāo),具有較高的穩(wěn)定性、抗噪性和多目標(biāo)分辨能力。
　　采用壓縮感知技術(shù)進(jìn)行動(dòng)目標(biāo)檢測(cè),有效避免了由于立體構(gòu)型引入的混合基線問(wèn)題,并實(shí)現(xiàn)了多通道的聯(lián)合檢測(cè)。另外,采用壓縮感知技術(shù)對(duì)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行檢測(cè),