典型地表環(huán)境合成孔徑雷達成像回波模擬方法研究.pdf

1、隨著合成孔徑雷達(SAR)在國民經(jīng)濟和軍事領(lǐng)域中的廣泛應用，典型地表環(huán)境的SAR回波模擬方法的研究越來越受到國內(nèi)外專家與學者的重視。通過建立典型地表環(huán)境的合成孔徑雷達回波模擬平臺，可以有效地仿真模擬出地表環(huán)境的電磁散射特征，進而為地表的電磁散射特性分析、地面目標的偵察識別、精確定位和有效打擊提供了有效的仿真手段。本文從粗糙面散射理論和機載SAR理論出發(fā)，著重研究了典型地表環(huán)境的實用化電磁散射建模方法和機載SAR平臺的成像回波模擬方法，其

2、主要貢獻包括如下兩個方面:
　　1.研究了粗糙面散射近似方法中的積分方程法(IEM)。根據(jù)入射波與地表的面相互作用的特點，推導出積分方程法在計算地表電磁散射時的表達式。而由于積分方程法在相關(guān)觀察角度下的計算結(jié)果與實際測量相差較大的原因，進行了對積分方程法中菲涅耳反射系數(shù)和補償場計算的改進。改進后的積分方程法(AIEM)在菲涅耳反射系數(shù)中額外引入了地表的粗糙度和入射波頻率的影響;在補償場計算中又多考慮了下表面透射波分量對總散射場的影

3、響。通過對積分方程法中這兩點的改進與完善，使得積分方程法更能滿足對地表環(huán)境的電磁散射實用化建模需求。
　　2.通過傾斜調(diào)制坐標變換方法，將積分方程法運用到對復雜地形環(huán)境的電磁散射計算中，并結(jié)合機載SAR平臺的回波模擬方法，建立對點目標形式下典型地表環(huán)境的電磁散射極化SAR成像平臺。其中，根據(jù)條帶式SAR適用于對大場景目標的電磁成像特征分析和聚束式SAR適用于對特定區(qū)域精確定位的特點，本文研究了機載條帶式、聚束式SAR回波信號模型，