我国星载SAR海洋应用的现状与需求

我国星载ＳＡＲ海洋应用的现状与需求黄韦艮周长宝厉冬玲一、国内外星载ＳＡＲ海洋应用与应用技术现状１．星载ＳＡＲ海洋应用现状星载ＳＡＲ（合成孔径雷达）以其全天候、全天时对全球海洋进行高分辨率成像观测的能力，引起了世界海洋界的高度重视。１０多年来，特别是欧...     

星载合成孔径雷达系统的设计原则,关键技术和工程实施

简单介绍合成孔径雷达（ＳＡＲ）的原理。继而给出星载合成孔径雷达系统的构成。讨论星载ＳＡＲ系统与机载ＳＡＲ系统的异同之处，星载ＳＡＲ系统的设计原则、关键技术和工程实施中的问题与解决办法。     

星载SAR的信号模型与性能分析

阐述星载合成孔径雷达（ＳＡＲ）信号的数学模型，涉及点目标和扩展目标的回波响应函数的一维和二维表示，以及目标场的重构问题。进一步分析了回波信号的多普勒特性，给出了严格的和近似的表示式。对星载ＳＡＲ系统的性能，主要是对分辨率和覆盖特性进行了定量分析，给出了具有速度比值修正的计算公式，对模糊性问题也有所涉及。     

星载合成孔径雷达的目标定位方法

论述星载合成孔径雷达（ＳＡＲ）中，利用卫星星历表和雷达回波数据的距离－多普勒参数对目标定位的方法，并用解析法推导出目标相对于星下点位置的计算公式，以及目标的地球经纬度坐标公式。此方法的优点是不需要在星载ＳＡＲ的视场中使用任何位置确知的参考点，并且与卫星的姿态数据无关。还介绍了目标距离－多普勒参数的决定方法，并讨论了目标定位误差源，以及定位精度的评估。     

星载波束扫描合成孔径雷达的性能分析和设计约束

星载波束扫描合成孔径雷达（ＳｃａｎＳＡＲ）是星载ＳＡＲ的重要发展方向，它不仅能按用户要求改变观测视角，而且能够大大扩展其一次通过观测地区时的观测带宽度。如果设计满足观测带远端模糊度约束，则最大观测带宽度与雷达波长和实际天线孔径的形状无关。本文对于该雷达的分辨率、天线面积、观测带宽度、平均发射功率和回波数据率等性能参数和设计约束均作了较详细和全面的阐述。     

卫星扰动对星载SAR成像质量的影响

星载合成孔径雷达快视成像质量与卫星的运动姿态密不可分，卫星扰动主要体现在对多普勒参数的影响上，而快视成像一般利用卫星星历来估计多普勒参数。通过详细分析，找出了卫星扰动对多普勒参数的内在联系，给出了详细的数学公式并结合实际数据进行了计算机模拟，给出了平台的控制精度范围，为星载ＳＡＲ系统设计提供理论依据。     

采用参数谱估计方法的超分辨率SAR成像

讨论了采用改进的参数谱估计算法的超分辨率合成孔径雷达（ＳＡＲ）图像形成，参数谱估计方法是在参数数据模型的基础上设计的，同时用于估计模型参数，由于在ＳＡＲ的应用中经常利用ＳＡＲ图像而不同模型参数，因此我们采用依靠参数方法获得的参数估值来模拟大维数的数据短阵，然后对它们采用快速傅里叶变换（ＦＦＴ）以产生具有超分辨率的ＳＡＲ图像，采用ＭＳＴＡＲ和Ｍｉｃｈｉｇａｎ环境研究所（ＥＲＩＭ）数据的实验例子说明，和常规的ＦＦＴ方法相比，鲁棒的频谱估计算法能产生更高分辨率的ＳＡＲ图像，并能增强显著的目标特征。     

星载合成孔径雷达的模糊性研究

阐述星载合成孔径雷达（ＳＡＲ）中距离和方位模糊信号的来源，模糊信号强度对主信号强度之比（模糊比）的计算方法，以及模糊信号的相位历程，并给出模糊图像散布性的估算公式。最后还讨论了降低模糊信号的方法。     

双通道干涉仪SAR—MTI的性能评估模型

在ＳＡＲ地图上，运动目标在方位向有偏移，因此要有用单独的ＳＡＲ－ＭＴＩ（合成孔径雷达－动目标显示）处理来检测这些运动目标，并对它们的重新定位。本文给出了用来评估噪声及杂波对双通道干涉仪ＳＡＲ－ＭＴＩ检测和重新定位性能的影响的模型。     

星载合成孔径雷达的ScanSAR技术

星载扫描波束合成孔径雷达技术可以扩展星载合成孔径雷达一次通过观测地区时的观测带宽度。对ＳｃａｎＳＡＲ成像的天线波束位置数目，扫描角度范围和方位分辨率等性能进行了分析，阐述了ＳｃａｎＳＡＲ的某些设计考虑，并介绍了若干个应用实例。     

星载合成孔径雷达的运动效应

对星载合成孔径雷达的运动效应进行了详细的分析，给出了雷达回波的多普勒参数和距离徒动特性的一般关系式。详细论证了卫星运动对多普勒参数和成像的影响，导出了描述速度误差、加速度误差和姿态误差的一系列定量计算公式，并就运动误差的补偿方法进行了阐述。     

星载SAR多普勒频率计算与全零多普勒中心导引

讨论了在天线坐标系中多普勒频率的计算方法和全零多普勒中心的条件及其实现。证明对近圆轨道SAR卫星,采用与时间延迟积分-电荷耦合器件(TDI-CCD)空间相机相同的计算公式和偏流角补偿技术,能以偏航控制方式实现星载SAR的全零多普勒中心导引。由此可将回波多普勒中心频率的全球变化范围减至最小,显著降低了SAR成像处理的难度。研究具重要的应用价值。     

星载合成孔径雷达的数字成像处理

对星载合成孔径雷达的数字成像处理过程进行了详细的阐述，其中包括点目标回波信号的分析，距离压缩，距离徙动校正，方位压缩，多普勒参数估计，参考函数的形成和更新，多视处理等内容。还介绍了数字成像处理的实现方法     

星载合成孔径雷达的原理,组成和性能

对星载合成孔径雷达的工作原理及其特点、信号特征和分辩率，着重从物理要领上进行阐述。以加拿大Ｒａｄａｒｓａｔ为例，介绍了星载ＳＡＲ的组成原理，概述了各个子系统的功能，并生载合成孔径雷达的性能参数分成空间性能参数；辐射性能参数和技术性能参数三个方面进行了较详细的分析和介绍。     

分布式小卫星合成孔径雷达多基线干涉技术

研究分布式小卫星合成孔径雷达中的多基线干涉技术问题。现有的多基线干涉技术提高三维地形成像性 能的办法主要有两种——利用多幅单视复图像提高干涉图像质量和利用迭代法提高地形高度估计精度。讨论这两种技 术在分布式小卫星合成孔径雷达中的应用。指出分布式小卫星合成孔径雷达中多基线干涉之所以提高干涉图像质量主 要在于:①干涉相位具有更高的估计精度;②干涉相位具有更大的模糊基;③干涉图具有更大的极限平均视数。给出分 布式小卫星合成孔径雷达多基线干涉迭代法提高地形高度估计精度的数据处理流程。     

提高星载合成孔径雷达图像几何校正精度的算法

依据合成孔径雷达 (SAR)距离方程和多普勒方程 ,用 SAR成像参数可实现 SAR图像的几何校正。星载 SAR平台存在定位误差 ,特别是在轨迹向和垂直轨迹向 ,将影响几何校正的精度 ,主要是降低图像的几何逼真度及增大目标定位误差。文中提出了采用有限数量的地面控制点抑制卫星在轨迹向和垂直轨迹向的定位偏差 ,从而有效地提高了 SAR图像的几何校正精度     

面向地震应用的SAR卫星及星座总体研究

根据我国地震灾害的特点,地震相关领域对SAR卫星的图像监测、科学数据采集条件和灾害应急等有着特殊的要求,反映在SAR卫星系统设计中,需要对图像指标、工作模式、重访周期、卫星编队或组网等方面进行特殊设计。文章从单颗卫星系统、卫星编队系统及卫星星座系统三个方面进行了地震应用的SAR卫星总体研究。     

合成孔径雷达卫星地基侦察建模与仿真

对合成孔径雷达（SAR）卫星的侦察可以为合成孔径雷达电子战提供有力的支援。在地基侦收站跟踪侦察SAR卫星的背景下,建立了SAR卫星地基侦察模型,该模型利用真实卫星的天线参数及轨道参数,在空间几何模型基础上,获得不同工作模式下方位向的天线增益,并采用插值算法进行处理获得距离向天线增益,通过仿真分析SAR卫星地基侦察信号,为SAR卫星参数估计及工作模式识别等研究奠定了基础。