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机载双站SAR运动误差分析与仿真

作　者: 宁宇
导　师: 熊金涛
学　校: 电子科技大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 双站SAR RD算法运动误差姿态误差运动补偿
分类号: V243.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 141次
引　用: 2次
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内容摘要

机载双站SAR系统具有收发平台分置的结构特点,是一种新的雷达体制,并且具备作用距离远、安全性好、隐蔽性强、获取目标信息丰富、抗干扰性能好等优点[1],成为了近年来国际研究的热点。但是,收发分置的特点同时也带来了新的技术问题:如空间几何布局灵活多样;回波形式更加复杂;由更为复杂的运动误差和姿态误差引起的相位误差问题;以及相关的运动补偿问题等。这些技术问题均成为了雷达成像中急需解决的关键性技术问题。本文针对上述相关技术问题开展研究,主要完成了以下几方面的工作:1.讨论和分析了机载双站SAR空间几何模型,并在此基础上推导了双站SAR点目标回波信号模型。2.通过对SAR成像原理和RD算法的研究,推导得出了基于平飞正侧视模式(CT)下的RD算法。3.重点研究了机载双站SAR不同方位下不同形式的运动误差模型对回波多普勒频率和雷达成像的影响,并推导得出了不同形式误差的限制条件;最终通过仿真实验证明了研究的正确性。4.研究了机载双站SAR中偏航、俯仰和横滚三种姿态误差对回波多普勒频率和雷达成像的影响,并分析研究了天线指向误差对回波幅度的影响,最后通过仿真实验证明了研究的正确性。5.研究了以GPS/INS/IMU为基础的平台控制系统和以PGA算法为基础的自聚焦两种主要的运动补偿方案,并根据载机运动状态和多普勒频率的关系,推导了一种基于瞬时运动状态的运动方法,最后结合RD算法加以补偿。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章绪论  8-12
  1.1 SAR 简介  8
  1.2 机载双站SAR 研究意义  8-9
  1.3 机载双站SAR 的国内外发展动态  9-10
  1.4 本文研究工作  10-12
第二章机载双站SAR 原理与模型  12-16
  2.1 引言  12
  2.2 机载双站SAR 的空间几何模型  12-13
  2.3 机载双站SAR 的点目标回波信号模型  13-15
  2.4 小结  15-16
第三章机载双站SAR 成像模式及算法分析  16-26
  3.1 引言  16-17
  3.2 SAR 成像原理  17-18
  3.3 CT 成像模式  18-20
  3.4 RD 算法  20-22
  3.5 CT 几何布局下的RD 成像  22-25
  3.6 小结  25-26
第四章机载双站SAR 运动误差影响研究  26-56
  4.1 引言  26
  4.2 运动误差对成像的影响  26-55
  4.3 小结  55-56
第五章机载双站SAR 姿态误差影响研究  56-73
  5.1 引言  56-57
  5.2 姿态误差对成像的影响  57-65
  5.3 天线指向误差模型  65-67
  5.4 天线波束指向误差  67-70
  5.5 收发波束指向同步误差的限制条件  70-72
  5.6 小结  72-73
第六章运动补偿研究  73-87
  6.1 引言  73-74
  6.2 基于GPS/INS/IMU 的平台姿态控制  74-75
  6.3 相位梯度自聚焦算法  75-76
  6.4 PGA 算法  76-79
  6.5 基于瞬时运动状态的补偿方法  79-85
  6.6 小结  85-87
第七章结论和展望  87-88
  7.1 本论文研究总结  87
  7.2 前景展望  87-88
致谢  88-89
参考文献  89-91
作者攻硕期间取得的成果  91

机载双站SAR运动误差分析与仿真

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