復雜運動平臺SAR運動補償算法研究.pdf

1、為了適應搭載合成孔徑雷達的各種運動平臺的工程應用，以及考慮到氣流、引力以及機械操作等誤差因素的影響，用于復雜運動軌跡條件下的SAR運動補償算法亟待研究發(fā)展。本文以復雜運動平臺下的SAR運動補償算法為研究課題，詳細分析了復雜運動軌跡建模、偏離理想軌跡時不能成像的各項運動參數(shù)的閾值以及針對復雜軌跡的運動補償算法。主要研究內容分為以下部分。
　　本文首先研究了復雜運動軌跡，由此建立了各種飛行模式下的飛行模型，從而得到不同飛行模式下SAR

2、的瞬時斜距模型，由此指出復雜運動平臺下SAR的有效合成孔徑時間、帶寬等參數(shù)將會受到嚴重影響，傳統(tǒng)成像算法會導致分辨率下降甚至不能成像，并分析概括了不同運動類型條件下的運動誤差容限。
　　其次，進一步得到運動誤差對各項參數(shù)空變性的影響曲線以及相位誤差對運動補償算法的影響。通過統(tǒng)計實驗分析，將傳統(tǒng)的嚴格誤差容限條件放寬，在統(tǒng)計實驗的基礎上重新定義了相位誤差上限指標，得出當相位誤差大于?/4的采樣時間點的個數(shù)占整個合成孔徑時間內采樣點總

3、數(shù)的百分比?30％時，則可以忽略其對成像質量的影響。
　　最后，重點對復雜運動平臺下的瞬時斜距進行了詳細的研究，通過傅里葉變換以及駐定相位定理得到二維頻譜的高階表達式，得到了復雜運動平臺下與理想運動（勻速直線運動）條件下的SAR回波特性的顯著差異。研究了復雜運動平臺下 SAR成像的運動補償算法。從具有高階項的二維頻譜入手，并在復雜運動對SAR回波特性影響的基礎上，分析了基于各階相位補償以及空變性的雙重考慮下的分塊補償算法。通過對上