聚束模式下彈載SAR成像算法研究.pdf

1、合成孔徑雷達(dá)(SAR)是一種利用微波遙感技術(shù)成像的高分辨率成像系統(tǒng)，它能夠進(jìn)行距離向和方位向的二維成像。作為一種有源雷達(dá)，發(fā)射電磁波的成像效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)紅外光，而且云和霧以及自然環(huán)境對(duì)微波的影響很小，因此可以不受外界天氣環(huán)境的影響全天候全天時(shí)地獲得高分辨率雷達(dá)圖像。目前SAR成像技術(shù)已經(jīng)在機(jī)載和星載平臺(tái)中得到廣泛應(yīng)用，但在彈載平臺(tái)上的應(yīng)用還不太成熟。將SAR技術(shù)應(yīng)用在導(dǎo)彈上，會(huì)大大提高導(dǎo)彈的作戰(zhàn)能力和雷達(dá)導(dǎo)引頭在復(fù)雜的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下目標(biāo)識(shí)別的

2、能力，所以彈載SAR已成為當(dāng)前雷達(dá)研究的熱點(diǎn)之一。而SAR聚束工作模式具備小場(chǎng)景高分辨成像的特點(diǎn)，正好符合導(dǎo)彈精確打擊目標(biāo)的要求，鑒于此，本文開展了聚束模式下彈載SAR成像算法研究，主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　研究了彈載SAR平飛段聚束模式下RD成像算法。并給出了平飛段聚束模式SAR成像的幾何模型以及分析了聚束模式條件下SAR信號(hào)的回波特性，同時(shí)推導(dǎo)出了一種適合聚束模式成像的RD算法。并將瞬時(shí)斜距用泰勒級(jí)數(shù)展開，忽略4階以上高階項(xiàng)，得

3、到了近似表達(dá)式，然后把回波信號(hào)表達(dá)式變換到二維頻域進(jìn)行距離壓縮、二次距離壓縮、距離彎曲以及高階偏移校正，最后通過(guò)仿真驗(yàn)證算法的有效性，為后面的算法研究奠定了基礎(chǔ)。
　　研究了彈載 SAR末制導(dǎo)階段聚束工作模式下的PFA成像算法。在彈載 SAR末制導(dǎo)下降段聚束工作模式的幾何模型的基礎(chǔ)上，分析了該幾何模型下回波信號(hào)的特性。并利用級(jí)數(shù)反演的思想推導(dǎo)出其二維頻譜表達(dá)式，在二維頻譜中校正相關(guān)參數(shù)，最終得到SAR圖像。
　　研究了俯沖下

4、降段PFA的改進(jìn)算法和曲線規(guī)避階段的改進(jìn)PFA成像算法。利用聚束模式下幾何模型中平臺(tái)到場(chǎng)景中心之間的瞬時(shí)斜距作為參考距離，校正多普勒中心偏移。同時(shí)利用級(jí)數(shù)反演的思想推出其二維頻譜表達(dá)式，進(jìn)行二維去耦合、距離壓縮、方位壓縮和成像位置校正等工作，最終得到理想的SAR圖像。這種方法只使用了FFT/IFFT以及相位相乘運(yùn)算，沒有使用原算法中需要的插值等復(fù)雜運(yùn)算，大大減少了算法的計(jì)算量，在很大程度上提高了算法的運(yùn)行速度，有利于實(shí)時(shí)成像。