典型地表環(huán)境合成孔徑雷達(dá)成像回波模擬方法研究.pdf

1、隨著合成孔徑雷達(dá)(SAR)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和軍事領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，典型地表環(huán)境的SAR回波模擬方法的研究越來(lái)越受到國(guó)內(nèi)外專家與學(xué)者的重視。通過(guò)建立典型地表環(huán)境的合成孔徑雷達(dá)回波模擬平臺(tái)，可以有效地仿真模擬出地表環(huán)境的電磁散射特征，進(jìn)而為地表的電磁散射特性分析、地面目標(biāo)的偵察識(shí)別、精確定位和有效打擊提供了有效的仿真手段。本文從粗糙面散射理論和機(jī)載SAR理論出發(fā)，著重研究了典型地表環(huán)境的實(shí)用化電磁散射建模方法和機(jī)載SAR平臺(tái)的成像回波模擬方法，其

2、主要貢獻(xiàn)包括如下兩個(gè)方面:
　　1.研究了粗糙面散射近似方法中的積分方程法(IEM)。根據(jù)入射波與地表的面相互作用的特點(diǎn)，推導(dǎo)出積分方程法在計(jì)算地表電磁散射時(shí)的表達(dá)式。而由于積分方程法在相關(guān)觀察角度下的計(jì)算結(jié)果與實(shí)際測(cè)量相差較大的原因，進(jìn)行了對(duì)積分方程法中菲涅耳反射系數(shù)和補(bǔ)償場(chǎng)計(jì)算的改進(jìn)。改進(jìn)后的積分方程法(AIEM)在菲涅耳反射系數(shù)中額外引入了地表的粗糙度和入射波頻率的影響;在補(bǔ)償場(chǎng)計(jì)算中又多考慮了下表面透射波分量對(duì)總散射場(chǎng)的影

3、響。通過(guò)對(duì)積分方程法中這兩點(diǎn)的改進(jìn)與完善，使得積分方程法更能滿足對(duì)地表環(huán)境的電磁散射實(shí)用化建模需求。
　　2.通過(guò)傾斜調(diào)制坐標(biāo)變換方法，將積分方程法運(yùn)用到對(duì)復(fù)雜地形環(huán)境的電磁散射計(jì)算中，并結(jié)合機(jī)載SAR平臺(tái)的回波模擬方法，建立對(duì)點(diǎn)目標(biāo)形式下典型地表環(huán)境的電磁散射極化SAR成像平臺(tái)。其中，根據(jù)條帶式SAR適用于對(duì)大場(chǎng)景目標(biāo)的電磁成像特征分析和聚束式SAR適用于對(duì)特定區(qū)域精確定位的特點(diǎn)，本文研究了機(jī)載條帶式、聚束式SAR回波信號(hào)模型，