毫米波SAR卫星未来发展展望

合成孔径雷达(SAR)是一种主动微波遥感设备,具有不受天气、气候影响的优势,具备全天时、全天候观测的能力,在全球测绘、自然灾害防治等领域得到了广泛的应用。目前在轨SAR卫星主要频段为L、C、X、Ku等,毫米波(Ka) SAR卫星因易实现超高分辨率、系统体积小、重量轻等优点已成为未来SAR卫星的发展热点之一。本文分析了毫米波SAR卫星的特点,综述了其发展现状,阐述了其主要应用方向,展望了毫米波SAR卫星技术的发展趋势。     

脉冲体制毫米波SAR多通道信号处理方法研究

为实现高分辨率、宽测绘带的综合观测目的,以毫米波频段多通道合成孔径雷达(SAR)信号模型为基础,对同时具备距离多通道、方位多通道的SAR成像处理流程进行分析,针对非均匀通道重构容易受到姿态误差影响的问题,引入惯导设备姿态数据实现参数校准,并基于上海卫星工程研究所Ka频段多通道SAR机载挂飞数据完成方法验证。数据处理结果表明:通过二维多通道数据处理,能够有效改善欠采样下的SAR图像方位模糊特性并优化噪声特性,提升图像可判读性。研究结果可为毫米波多通道SAR成像系统的研制与应用处理提供参考。     

FMCW体制毫米波SAR实时信号处理方法研究

与脉冲体制合成孔径雷达(SAR)相比,调频连续波(FMCW)体制SAR具有体积小、重量轻、分辨率高、功耗低和低截获等一系列优点,目前小型或微小型SAR普遍采用FMCW工作体制。FMCW SAR在整个脉冲重复周期内都发射信号,其信号占空比达到了100%,为了减小数字接收机采样带宽,降低数据率,FMCW体制毫米波SAR一般采取解线频调接收的方式,但其数据量依然很大,而且机载平台受到气流的影响,运动误差很大,需要迭代估计与补偿,给实时处理模块带来了很大压力。为了提高整个机载FMCW SAR系统的信号实时处理性能,需要在算法层面进行改进。提出了一种两次子孔径误差估计和全孔径误差拼接补偿的FMCW SAR实时成像算法,使用相位梯度自聚焦(PGA)算法和图像偏置(MD)算法级联提取子孔径误差;然后进行子孔径误差拼接成全孔径误差补偿原数据,两维脉冲压缩后完成图像聚焦,提高了FMCW体制毫米波SAR成像算法的效率;最后使用机载Ka波段FMCW SAR实测数据,验证了该算法的有效性。     

一种多通道高隔离度毫米波发射组件的设计

随着雷达技术的发展,毫米波单片集成电路技术日趋成熟,小型化、轻量化、多功能的毫米波雷达在国内外得到了深入的研究和应用。为满足毫米波雷达的需求,设计了一种多通道高隔离度毫米波发射组件。采用普通FR4多层板实现电源和控制信号走线,其中功分器芯片、电容、电阻等器件装配在FR4多层板的表层;采用低损耗的Rogers 5880微波板材进行毫米波射频传输。为提高通道间和级联功放间的隔离度,进行金属隔墙处理,以获得更好的物理隔离。通过对腔体进行电磁仿真,使腔体的谐振频率高于工作频带。该组件质量仅为41 g,输出功率不低于35.5 dBm,发射效率大于16%,可应用于毫米波SAR和固态发射机等场景。     

一种Ka波段多通道FMCW SAR数字接收机设计与实现

调频连续波体制合成孔径雷达(FMCW SAR)因其体积小、成本低、重量轻及分辨率高的优点越来越受到关注。随着软件无线电技术的迅速发展，数字信号处理机在SAR载荷系统中扮演越来越重要的角色。提出一种多通道Ka波段毫米波SAR数字接收机的设计与实现方法，详细分析了FMCW SAR去调频接收过程，研制出一种基于FPGA的多通道数字接收机平台。以三通道为例，采用多类滤波器级联技术，设计系统软硬件，最后通过系统测试及试验验证了方案的正确性与可行性。     

FMCW体制毫米波SAR星座未来应用方法初探

近年来，随着天基遥感应用需求的不断多样化，具备干涉测高、干涉测速等能力的多星合成孔径雷达(SAR)组网系统概念面临工程化实现的难题。为降低组网星座成本和规模，提升工程可实现性，提出了双星调频连续波(FMCW)体制毫米波SAR系统概念，并针对其中星间同步、内定标、星间数据传输等关键问题进行了详解。在双星系统的基础上，设计了多星组网拓展方式，使系统具备了高分宽幅、干涉测高、干涉测速等能力，为未来SAR星座应用方法研究提供参考。     

高分辨率毫米波合成孔径雷达

德国FGANFHR的MEMPHIS雷达是一种试验用脉冲多普勒毫米波雷达，该雷达同时工作在35GHz和94GHz。利用100MHz或200MHz带宽的LFM线性调频可获得高距离分辨率。为了提高距离分辨率使之超过线性调频带宽所给出的c／2B值，需利用由间隔为100MHz的8个步进产生的800MHz总带宽频率步进模式。为了能利用通过测量获得的而非合成的基准线性调频，在后续的雷达数据处理中应避免常用的“展宽”处理，从而适应和补偿所有硬件导致的幅度和相位误差。由于“空间连结”，这种方式适用于距离范围远大于一单个线性调频长度距离的情况。 高分辨率SAR成像中存在的一个问题是如何适当补偿平台的运动，平台运动会在多普勒横向距离处理中产生干扰。本文阐述了毫米波SAR雷达的特性并着重讨论了解决方法。     

Ka数字波束合成-合成孔径雷达顺轨干涉性能分析

顺轨干涉-合成孔径雷达(ATI-SAR)能够利用多普勒信息对宽幅场景径向速度进行测量,然而目前既有的顺轨干涉性能分析主要是针对两组单通道数据实现误差分解,并没有考虑距离向数字波束合成-合成孔径雷达(DBF-SAR)。为实现面向高分宽幅应用的顺轨干涉测速应用,分析在毫米波频段收发天线轻量化、集成化优势下的毫米波距离向多通道合成SAR顺轨干涉系统,评估通道间相位误差、波达角估计误差等因素对干涉相位相干性的影响。结果表明:在一定的弱散射场景下,在Ka频段实现的DBF技术能够利用较少的通道数有效改善测速性能,为后续的多通道顺轨干涉数据分析提供定量化参考。     

星载高增益毫米波SAR相控天线阵设计

介绍了一种高增益、高效率的星载毫米波合成孔径雷达(SAR)有源相控天线阵的设计。天线单元采用了窄边开缝的波导缝隙天线，辐射缝隙与波导宽边垂直，天线具有效率高、匹配良好的特点。在方位向，波导缝隙天线组成直线阵，直线阵内采用折叠的波导功分器降低了直线阵的剖面高度。在距离向，波导缝隙直线阵紧密排布，形成一维相扫阵列。定标网络及馈电网络均采用波导形式并集成于天线阵列背面，其中，定标网络通过定向耦合器改善了定标通道的一致性及带内起伏特性，馈电网络通过魔T结构改善各有源通道间的隔离度。以距离向84个直线阵为一个子阵列，最终设计的天线全阵在方位向共包含8个子阵列，总体尺寸是595.8λ0×56λ0(λ0是中心频率在自由空间中的波长)。实测天线带内最高增益为54.37 dBi，辐射效率65.2%。天线阵列具有高增益、高效率的优点，同时结构简洁紧凑，适用于星载毫米波SAR系统。     

毫米波技术在精密制导中的应用

结合毫米波的特点介绍了毫米波雷达导引头的发展背景和应用概况、国内外毫米波制导器件的研制现状,提出了发展毫米波制导技术的思路。最后给出了国外几种毫米波制导体制的框图。     

一体化电子侦察卫星载荷总体技术研究

介绍了电子侦察卫星的概况和21世纪高科技局部战争中电子侦察卫星的运用,阐述在电子侦察领域,电子侦察卫星具备的特点和优势,以及发展新一代电子侦察卫星需要解决的一些关键技术.     

电子侦察卫星的情报侦察能力分析

电子侦察卫星作为现代战争中情报侦察的重要手段之一,发挥着越来越重要的作用。首先概述了电子侦察卫星的工作过程,构建了电子侦察卫星的侦察模型,采用数据仿真的方法,从瞬时侦察覆盖范围、侦察覆盖区域、飞行周期、重复侦察周期、侦察有效时间等方面对电子侦察卫星的情报侦察能力进行分析,分析结果可为电子侦察卫星的作战使用研究提供一定的理论依据。     

地面雷达站反卫星侦察对策研究

通过分析对地面雷达站威胁较大的侦察卫星的性能和弱点,结合地面雷达站主要目标的暴露特征,有针对性地提出地面雷达站反卫星侦察的具体对策。     

从天基战略侦察向天基战术侦察的发展

在简述天基情报侦察发展历史的基础上,较为详细地分析了战术天基情报侦察的基本要求,并在此基础上给出了战术天基情报侦察的体系结构。最后列举了美国的"战术卫星-3"系统,用以说明战术天基情报侦察的发展趋势。     

无人机光电侦察、监视技术研究

无人机是获取战场情报、进行侦察和监视活动的良好平台,将成为未来战争中的重要武器,而其侦察和监视能力的提升更依赖于无人机光电系统技术的发展.介绍了无人机的光电设备及光电系统的侦察、监视技术,并对无人机光电系统技术的发展趋势加以展望.     

国外航天侦察相机和测绘相机发展概况

航天侦察和测绘是战略武装必不可少的组成部分,航天侦察和测绘相机是对地观测卫星的有效载荷。 该文将简要介绍国外航天侦察和测绘相机发展概况、水平和发展趋势。     

国外侦察卫星最新进展

介绍了各国和地区的在轨侦察能力、在研的卫星系统,以及未来的发展规划,最后总结了各国侦察卫星发展概况。     

一种具有复合侦察定位功能的雷达对抗系统

复合侦察定位系统是采用有源/无源多手段侦察、定位技术,集情报、监视、侦察、干扰、定位多种功能于一体的新型雷达对抗装备.重点讨论了该系统的功能、结构、工作原理及数据融合处理等问题,并对其在作战、训练方面的应用进行了分析探讨.     

遥感技术在战场侦察与效果评估中的应用

从战场侦察与环境监视应用需求出发,结合当前遥感技术的发展方向,探讨了遥感技术在战场侦察与环境监视中的六个应用方向,即应用高分辨率影像进行战场打击效果评估、应用正射影像提高鉴别能力、应用热红外影像进行地表温度制图、应用雷达影像进行移动目标监测、天基红外预警系统和应用遥感影像的军事地理信息系统,对六个方向的应用思路和国内外...     

信息对抗条件下卫星系统效能损伤评估方法

信息对抗是卫星信息系统面临的严重威胁,在对抗条件下其工作效能必然会有一定程度的下降.以卫星侦察系统为例研究了卫星系统效能损伤评估方法.在对卫星侦察过程进行分析的基础上建立了卫星侦察系统效能故障树,并引入故障等级和逻辑算子的概念,提出了一种基于多态故障树分析的评估方法,采用仿真方法进行顶事件概率计算.最后将其应用于某卫星侦察系统在信息对抗条件下的效能损伤评估,并给出了结论.