机载前视双基地SAR成像算法及运动补偿的研究

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前视双基地合成孔径雷达(Bistatic Forward-looking SAR)(BFSAR)系统是双基地SAR的特殊应用模式,利用双基地SAR收发分离的特点,将接收机前视,发射机灵活配置,使其具备一些特殊潜力,是一种非常具有应用价值的成像雷达系统。所以对前视双基地SAR的研究将非常具有价值。正是由于前视双基地SAR在应用方面的特殊价值,国内外多个单位均已开展了对其相关技术难题的研究突破。本文在一般模式下双基地SAR的理论基础上,对前视双基地SAR的成像算法和运动补偿技术进行了深入研究,本文的主要工作如下:1.在双基地SAR成像原理的基础上,分析研究了前视双基地SAR的成像原理,包括对几何模型、回波模型及空间分辨率等的分析。2.阐述了前视双基地SAR的RD算法和BP算法的成像原理,对它们的成像结果做了比较,并对两种算法的运算量进行了分析。3.分析了前视双基地SAR模式下运动误差的特点和影响。介绍了基于硬件传感器的运动补偿技术,给出了结合全球定位系统(GPS)和惯性导航系统(INS)的测量数据进行运动补偿的方法;介绍了利用强散射点进行相位误差估计的相位跟踪算法,算法利用窄带滤波器得到强散射点的相位估计值,再进行相位解缠绕、二次拟合回波信号的相位后,获得强散射点附近区域的相位误差,通过对误差的补偿,能够提高成像质量。提出了结合相位跟踪的前视双基地SAR RD运动补偿算法,通过仿真验证了该算法的有效性。
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