彈載SAR大斜視角成像算法研究.pdf

1、眾所周知,合成孔徑雷達(dá)(Synthetic Aperture Radar, SAR)能夠進(jìn)行距離向和方位向的二維成像,其成像模式是利用電磁波進(jìn)行主動(dòng)成像,因此可以不受外界天氣環(huán)境的影響獲取高分辨率雷達(dá)圖像,目前SAR成像已經(jīng)很成熟的應(yīng)用在星載和機(jī)載平臺(tái)上,但是在彈載平臺(tái)上應(yīng)用還不太成熟。SAR成像獲取的是距離向和方位向的二維信號(hào),與傳統(tǒng)的紅外成像、激光成像和一維距離成像相比,其具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。具體表現(xiàn)在以下幾點(diǎn):其一,可以不受日光輻

2、射、云霧遮擋和其他惡劣天氣條件的影響而進(jìn)行全天候全天時(shí)成像;其二,具有一定的穿透能力,選擇合適的頻段,SAR可以穿透一些天然植被、人工偽裝,從而可以探測(cè)到偽裝的裝甲車、坦克和導(dǎo)彈發(fā)射井等目標(biāo);其三,由于SAR導(dǎo)引頭具有方位向信息,因此其能夠提供豐富的目標(biāo)電磁信息,得到散射點(diǎn)的強(qiáng)度和幅度等電磁散射信息,而一維距離成像無(wú)法實(shí)現(xiàn)這樣的目的。鑒于此,本文對(duì)彈載合成孔徑雷達(dá)的斜視成像算法進(jìn)行了研究,研究的主要內(nèi)容如下:
　　1.通過(guò)對(duì)機(jī)載S

3、AR正側(cè)視成像算法進(jìn)行推廣,研究了彈載SAR平飛階段大斜視成像算法,斜視角最大可以達(dá)到50°。該算法首先對(duì)瞬時(shí)斜距方程進(jìn)行研究分析,利用駐定相位原理推導(dǎo)出這種模式條件下的二維頻域表達(dá)式,結(jié)合時(shí)域距離走動(dòng)校正方法,給出了改進(jìn)的距離多普勒算法,并用MATLAB對(duì)此算法進(jìn)行了驗(yàn)證仿真,證明算法的有效性。
　　2.研究了彈載SAR俯沖下降階段(方位向和垂直向存在速度和加速度)和曲線規(guī)避階段(方位向、距離向和垂直向存在速度和加速度)正側(cè)視及

4、斜視成像算法。算法首先對(duì)彈載模式下的瞬時(shí)斜距進(jìn)行分析,然后利用泰勒級(jí)數(shù)展開和級(jí)數(shù)反演的方法推導(dǎo)了出兩種條件下的二維頻域表達(dá)式,最后在二維頻域?qū)π盘?hào)進(jìn)行相應(yīng)的處理,并用MATLAB對(duì)該算法進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,證明了算法的可行性。
　　3.設(shè)計(jì)了一套SAR成像仿真軟件。利用Matcom軟件將Visual C++和MATLAB進(jìn)行相關(guān)級(jí)聯(lián),實(shí)現(xiàn)聯(lián)合編程。該成像仿真軟件很好地利用了Visual C++的可視化編程能力和MATLAB比較強(qiáng)大的計(jì)