论文部分内容阅读
平流层飞行器有着隐蔽性高,生存性好,侦查范围广的特点,近年来对于平流层飞行器的各项应用研究也在悄然兴起。平流层环境下雷达成像技术作为军事领域中的一项关键技术,对于国家安全具有极其重要的意义,因此有必要对该环境下的雷达成像技术进行深入的研究和探讨。本文主要研究了平流层环境下的雷达成像关键技术,包括平流层聚束合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)成像算法,平流层逆合成孔径(Inverse Synthetic Aperture Radar,ISAR)成像算法,平流层聚束SAR运动补偿中的包络对齐和相位补偿算法以及存在微动分量时的运动补偿算法,准静止状态下的平流层ISAR成像模型。主要工作与成果如下:1、通过查阅国内外有关雷达成像与平流层探测的相关文献,对雷达成像的先进技术以及平流层环境、探测成像的技术和进展进行了比较细致的调研;2、研究了 SAR和ISAR的几何模型和成像原理。对合成孔径技术、脉冲压缩技术和逆合成孔径雷达成像技术进行了阐述和理论推导;3、对平流层聚束SAR成像中的关键技术进行了研究并提出了改进算法。在研究聚束式SAR的三种基本成像算法的基础上引入了子孔径处理,提出了一种适用于平流层双基站星载SAR的改进的子孔径非线性算法(Modified Sub-aperture Nonlinear Chirp Scaling,MNLCS),有效的降低了系统存储量和运算量的需求,并提高了成像分辨率;4、对平流层ISAR成像中的关键技术进行了研究并提出了改进算法。首先对平流层环境下ISAR运动补偿技术中包络对齐算法和相位补偿算法进行了理论推导和仿真,建立ISAR成像过程中存在微动成分分量时的干扰模型,改进了平流层ISAR的成像效果;5、对平流层环境下的平台摆动时的SAR和ISAR成像进行了分析,研究并提出了解决方案。首先对平流层聚束SAR的运动补偿进行了理论研究和仿真。对准静止状态下的平流层ISAR成像模型进行分析,提出了消除平台匀速慢速运动和匀加速慢速运动的成像算法,消除了平台运动带来的成像干扰问题。