無人機(jī)載SAR系統(tǒng)運動補(bǔ)償技術(shù)研究.pdf

1、合成孔徑雷達(dá)（SAR）概念自上世紀(jì)五十年代提出，隨著科技的進(jìn)步，在二十一世紀(jì)得到快速發(fā)展。SAR能夠全天時、全天候、遠(yuǎn)距離提供高分辨率二維灰度雷達(dá)圖像，不但對國防技術(shù)領(lǐng)域有重要的軍事意義，而且對農(nóng)林業(yè)、地質(zhì)學(xué)、海洋生態(tài)學(xué)等民用領(lǐng)域具有現(xiàn)實的研究意義。SAR以合成孔徑原理和脈沖壓縮技術(shù)為理論基礎(chǔ)，以信號處理和精確運動補(bǔ)償為前提條件的高分辨率成像雷達(dá)。SAR的載機(jī)載飛行過程中，不可避免地會偏離理想運動狀態(tài)產(chǎn)生運動誤差，直接引起雷達(dá)回波信號的

2、相位誤差，損害成像分辨率。與星載SAR相比，對分辨率要求更高的機(jī)載SAR載大氣中飛行時更容易受到外界干擾因素的影響，從而產(chǎn)生更大的運動誤差。為確保機(jī)載SAR系統(tǒng)高分辨率穩(wěn)定成像，必須消除運動誤差對系統(tǒng)成像的影響，即進(jìn)行運動補(bǔ)償，從而達(dá)到高分辨率成像的目的。對于無人機(jī)平臺而言，輕小的機(jī)體使得運動狀態(tài)更加不穩(wěn)定，同時無人機(jī)系統(tǒng)對時效性的要求則更側(cè)重于具備工程實現(xiàn)的運動補(bǔ)償技術(shù)。
　　無人機(jī)載SAR系統(tǒng)運動補(bǔ)償技術(shù)的研究范圍甚廣，涉及多

3、種軟硬件技術(shù)。本課題源于某無人機(jī)載SAR系統(tǒng)的型號研制項目，側(cè)重于面向應(yīng)用的工程實現(xiàn)技術(shù)。本研究對機(jī)載SAR的運動補(bǔ)償要求進(jìn)行了理論分析，對多種運動平臺的姿態(tài)特性進(jìn)行了分析，提出了可實現(xiàn)的運動補(bǔ)償技術(shù)，并給出了實際系統(tǒng)飛行試驗的驗證結(jié)果。
　　本文共分五章，對合成孔徑雷達(dá)的基本情況、無人機(jī)載雷達(dá)的國外現(xiàn)狀進(jìn)行了介紹；從理論上對飛行平臺的運動誤差施加于合成孔徑雷達(dá)的影響進(jìn)行了分析，給出了理論上的定量要求；并通過實測數(shù)據(jù)對不同運動平臺