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

1、合成孔徑雷達(dá)(SAR)在需要工作的時間段內(nèi)可以持續(xù)工作,不受時間,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,無論是在國防安全領(lǐng)域還是在人們?nèi)粘Ｉ钪卸加休^為重要使用價值。分布式SAR雷達(dá)系統(tǒng),是在SAR的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新的雷達(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地面動目標(biāo)檢測技術(shù)(Ground Moving Target Indication, GMTI),是分布式SAR領(lǐng)域的一個重要研究問題。相比于傳統(tǒng)動目標(biāo)檢測方法,由于分布式SAR系統(tǒng)采用多平臺聯(lián)合工作,增加了回波數(shù)據(jù)的信息量,能有效抑制觀測區(qū)域的雜波,提升了系統(tǒng)對動目標(biāo)的

3、檢測能力,尤其對傳統(tǒng)檢測方法中較難檢測的慢速目標(biāo)有較好的檢測效果。
　　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)可同時實(shí)現(xiàn)對動目標(biāo)檢測功能和對地面高程測量等功能,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,以及運(yùn)行軌道的誤差等原因,實(shí)際在運(yùn)行過程中很難完全達(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可降低對構(gòu)型的要求,節(jié)約由于矯正軌道帶來了消耗。
　　傳統(tǒng)的分布式SAR系統(tǒng)進(jìn)行動目標(biāo)檢測,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)行動目標(biāo)檢測,對軌道有嚴(yán)格的要求。而在立體構(gòu)型下傳統(tǒng)檢測方法較難實(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動目標(biāo)檢測問題以及采用壓縮感知技術(shù)解決立體構(gòu)型分布式SAR動目標(biāo)檢測問

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)行動目標(biāo)檢測,通過補(bǔ)償由于立體構(gòu)型引入的各平臺間的雜波的相位差,利用補(bǔ)償后剩余的動目標(biāo)引入的相位差,進(jìn)行動目標(biāo)檢測。此方法實(shí)現(xiàn)了各平臺間數(shù)據(jù)的聯(lián)合使用,能有效地在立體構(gòu)型下檢測和定位動目標(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)行動目標(biāo)檢測,有效避免了由于立體構(gòu)型引入的混合基線問題,并實(shí)現(xiàn)了多通道的聯(lián)合檢測。另外,采用壓縮感知技術(shù)對動目標(biāo)進(jìn)行檢測,