彈載合成孔徑雷達(dá)多模式成像技術(shù)研究.pdf

1、合成孔徑雷達(dá)（Synthetic Aperture Radar,SAR）是一種主動(dòng)式電磁波成像傳感器，利用脈沖壓縮技術(shù)和綜合孔徑原理獲得二維高分辨率圖像。將SAR技術(shù)應(yīng)用于導(dǎo)彈導(dǎo)引頭，不僅能提高其全天候、全天時(shí)的探測(cè)能力，還可以增強(qiáng)復(fù)雜電磁環(huán)境下導(dǎo)引頭精確制導(dǎo)的自主性和抗干擾能力。與傳統(tǒng)機(jī)載和星載平臺(tái)相比，彈載平臺(tái)運(yùn)動(dòng)過程較為復(fù)雜，為攻擊目標(biāo)和規(guī)避敵方防空火力，導(dǎo)彈在水平和垂直方向都具有一定的速度和加速度。因此，與常規(guī)SAR相比，彈載S

2、AR成像技術(shù)面臨大斜視、高速度及非勻直運(yùn)動(dòng)的問題。本文緊緊圍繞這些問題，分別對(duì)彈載SAR條帶、聚束及環(huán)掃三種工作模式下成像算法進(jìn)行了研究，主要研究工作包括以下幾個(gè)方面：
　　首先研究了彈載SAR回波的計(jì)算機(jī)仿真模擬，建立了彈載SAR的空間幾何模型、平臺(tái)模型、載荷模型及場(chǎng)景與電磁模型，分析了包含三維場(chǎng)景信息時(shí)遮擋關(guān)系的計(jì)算方法，針對(duì)傳統(tǒng)時(shí)域疊加回波仿真方法在仿真大場(chǎng)景回波時(shí)計(jì)算量巨大，時(shí)間冗長(zhǎng)的問題，給出了一種基于距離維傅里葉變換的

3、回波快速計(jì)算方法，為后續(xù)成像算法仿真驗(yàn)證奠定了基礎(chǔ)。
　　研究了彈載SAR成像的空間三維幾何模型，得到條帶模式下回波的信號(hào)模型，并由此推導(dǎo)出回波的二維頻譜。針對(duì)導(dǎo)彈平臺(tái)運(yùn)動(dòng)特性復(fù)雜的特點(diǎn)，研究了在二維頻域補(bǔ)償導(dǎo)彈三方向速度及加速度的方法，在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)出彈載SAR條帶工作模式下RD成像算法，并給出了利用多普勒方程完成圖像幾何校正的定位方法。仿真結(jié)果驗(yàn)證了該算法能夠很好的完成平臺(tái)復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的補(bǔ)償。
　　研究了彈載SAR環(huán)掃模式下

4、經(jīng)典的DBS算法，針對(duì)傳統(tǒng)DBS成像方位分辨率受方位角影響較大的局限，提出了一種方位聚焦的DBS改進(jìn)算法，相對(duì)傳統(tǒng)算法，對(duì)回波進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償及方位向粗聚焦。同時(shí)針對(duì)大場(chǎng)景DBS定位計(jì)算量過大的問題，提出了一種基于多普勒方程二次泰勒展開的定位方法，通過基本運(yùn)算代替復(fù)雜三角計(jì)算。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明改進(jìn)后的算法可有效改善圖像分辨率，同時(shí)大大縮短了計(jì)算時(shí)間。
　　分析了彈載SAR聚束模式下回波信號(hào)的頻譜特性，指出聚束模式下成像的關(guān)鍵問題在于如何