Inter-agency comparison of TanDEM-X baseline solutions

TanDEM-X (TerraSAR-X add-on for Digital Elevation Measurement) is the first Synthetic Aperture Radar (SAR) mission using close formation flying for bistatic SAR interferometry. The primary goal of the mission is to generate a global digital elevation model (DEM) with 2 m height precision and 10 m ground resolution from the configurable SAR interferometer with space baselines of a few hundred meters. As a key mission requirement for the interferometric SAR processing, the relative position, or baseline vector, of the two satellites must be determined with an accuracy of 1 mm (1D RMS) from GPS measurements collected by the onboard receivers. The operational baseline products for the TanDEM-X mission are routinely generated by the German Research Center for Geosciences (GFZ) and the German Space Operations Center (DLR/GSOC) using different software packages (EPOS/BSW, GHOST) and analysis strategies. For a further independent performance assessment, TanDEM-X baseline solutions are generated at the Astronomical Institute of the University of Bern (AIUB) on a best effort basis using the Bernese Software (BSW).     

综合测控设备训练仿真系统分析与设计

介绍了基于分布式交互仿真技术对综合测控设备训练进行计算机仿真的分析与设计方法。通过对设备实际图像的优化和分解,实现大型设备高逼真度的“软”模拟操作。在软件设计上运用了Socket技术来解决不同分系统间的数据传输问题。由于采用了标准化和模块化设计思想,系统可以灵活地扩充和移植。     

弹载聚束SAR平台的PFA算法

高分辨率SAR图像有助于导引头选择目标的关键部位进行精确打击,以扩大毁伤效果.尽管雷达平台在末制导阶段运动非常复杂,但由于天线始终指向目标,可以认为几何场景是聚束模式.而弹载平台的运动与机载平台不同,方位向和距离向都会作非匀速运动.非匀速运动不仅会引起越距离单元迁徙(MTRC),还会导致方位角非均匀变化,从而造成成像结果在距离向和方位向均出现散焦.本文通过对弹载聚束SAR几何场景和运动特点的分析,推导了变速条件下的PFA算法.首先研究了径向运动造成的越距离单元迁徙,并分析了运动补偿精度对成像质量的影响;然后采用SINC插值处理横向变速转动造成的方位角非均匀变化的问题.仿真实验获得良好聚焦的SAR图像,验证了本文方法的有效性.     

极化SAR中的有源干扰抑制分析

极化SAR已成为SAR技术的研究热点,本文针对极化SAR中有源干扰(包括有源压制干扰和有源欺骗干扰)的抑制问题进行了研究.通过分析多通道极化SAR(M-PolSAR)系统中的信号模型及干扰模型,提出了一种结合极化与多通道技术的有源干扰抑制方法.通过快时间域的STAP技术和慢时间多普勒域对消,对包括压制和欺骗的有源干扰进行有效的抑制,给出了抗有源干扰的PolSAR成像的工程实现流程.仿真实验验证了该方法的有效性.     

分布式SAR时间同步误差的影响分析与试验验证

时间同步是空间同步和相位同步的工作前提,是实现星载分布式SAR干涉测量的核心问题.基于多项式时间同步误差模型,给出了含时间同步误差的数字回波信号仿真模型.采用理论分析与全数字仿真试验相结合的方式分析了时间同步误差对于涉测绘带损失、双站SAR成像以及干涉测高精度的影响.基于包含SAR载荷和时间同步样机等实物在内的半实物仿真系统,提出了采用不同设备连接方案的误差隔离和溯源试验评估方法,通过试验结果对比分析得到时间同步误差对干涉测高的准确影响结果.最后综合得到对时间同步分系统的输入输出指标要求.本文工作对时间同步的工程实现提供有力支撑.     

基于Rician分布的SAR图像MRG目标提取算法

针对SAR图像特有的乘性噪声和非恒虚警统计特性很难正确提取目标的问题,本文提出了MRG算法对SAR目标进行检测。首先用MRF-ICM算法对SAR图像进行后向散射系数的复原,再在复原后的幅度上叠加相位信息后引入Rician分布寻找自适应的最佳局域Gabor滤波器参数对SAR图像进行目标提取。和以往的算法相比,MRG算法充分利用了SAR图像幅度和相位中所携带的信息,能更准确地提取目标。实验表明:该方法能取得很好的目标检测效果,后期提取出的目标更符合实际目标形态,具有较强的通用性。     

分布式卫星编队飞行队形保持协同控制

针对分布式卫星编队飞行队形保持控制问题提出一种分布式协同控制算法,并给出该协同控制算法与编队卫星星间信息传递拓扑结构之间的关系。该协同控制算法以模型预测控制为基础,利用分布式编队卫星的自然特性以及编队卫星之间的信息传递拓扑结构,采用分布式的算法结构,设计分布式的模型预测协同控制算法。该控制算法是一种在线滚动优化控制算法,同时能够较好地解决存在状态约束、控制输入约束等情形下的各种控制问题。最后通过数值仿真验证了结果的有效性。仿真结果表明,当编队卫星星间信息传递拓扑结构中存在生成树时,提出的分布式协同控制算法能够有效地应用到编队卫星队形保持控制问题上来。     

基于随机时延的弹射式干扰研究

针对传统噪声压制技术对合成孔径雷达形成有效干扰需要功率比较大的特点,研究了一种随机时延的弹射式干扰方法。该方法是在传统的弹射式干扰基础上,采用随机的干扰机转发时延。由于采用随机时延,方位向不同的回波时延不同而不能被压缩,干扰信号的距离向的压缩虽能成像,但已经是随机分布的。改进后的弹射式干扰能够覆盖整个成像区域,形成类噪...     

一种自适应各向异性的SAR图像去噪算法

为了在抑制噪声时尽可能保留图像边缘信息,提出一种自适应各向异性SAR图像去噪算法。该方法设计一组具有不同尺度和方向的滤波器模板,针对不同图像边缘的局部特征计算出滤波器的尺度和方向,选择最优匹配的各向异性滤波器,从而可以在抑制噪声的同时很好地保留边缘。仿真实验表明,提出的自适应各向异性SAR图像去噪算法具有很强的噪声抑制和边缘保持能力,并且具有较高的实效性。     

小型SAR卫星用双高特性锂离子电池技术

小型合成孔径雷达(SAR)卫星对储能电池系统提出了轻量化、大功率的要求,现有的SAR卫星用电池难以满足需求,急需开发高能量高功率的锂离子电池。采用兼具容量和功率性能的镍钴铝酸锂(LiNixCoyMnzO2, NCA)作为正极活性材料,高容量中间相炭微球(MCMB)作为负极活性材料,显著提升了电池体系的容量和比能量。通过设计极片的活性物质载量和电解液用量,保证了电池功率性能(≥10 C)的发挥;通过加大电极片面积和极柱尺寸,控制了大倍率放电时电池温升。研制了兼顾高比能和高功率的锂离子电池单体,额定容量20 Ah,1 C放电比能量达到180 Wh.kg^-1,且10 C放电容量相较1 C保持率96.24%,15 C下持续放电比功率超过2 000 W.kg^-1,可以满足下一代轻小型SAR卫星能源供电需求。