摘要：介绍了星载滑动聚束合成孔径雷达(SAR)的成像原理,构造了滑动聚束SAR的方位模糊度计算模型,并分析了其距离模糊度计算模型。系统设计及模糊特性仿真结果表明:模型可用于SAR系统参数优化设计。

摘要：滑动聚束SAR可以在高分辨率成像和大面积成像中做出很好的权衡,为将其应用于星载SAR成像中,本文对星载滑动聚束SAR成像中的关键技术进行了研究,研究了星载成像几何参数、卫星等效速度的获取方法以及解模糊方法。为解决子图像的拼接问题,本文选择了BP成像算法,对其成像机理进行了深入研究,对BP算法应用于星载滑动聚束SAR模式时的流程进行了详细设计,按照该流程可避免图像拼接过程而直接连续出图,最后用仿真实验对该方法进行了验证。

摘要：方位向模糊度是衡量合成孔径雷达(SAR)成像的重要指标之一,但传统的条带模式和聚束模式的方位模糊度函数并不适用于滑动聚束模式。通过分析方位模糊度的来源及条带模式和聚束模式的方位模糊度函数,对滑动聚束模式进行细分并分析其方位模糊度函数,同时针对星载滑动聚束模式的去频谱混叠条件分析了其方位向模糊度函数的变化。最后采用实际的星载SAR参数进行系统仿真,为SAR系统的设计提供了可靠的理论依据。

摘要：高分辨率星载合成孔径雷达系统在大斜视情形下存在距离徙动严重的问题,导致雷达回波录取窗可能跨脉冲重复间隔。为了解决大斜视高分辨率宽幅成像的波位设计和无效原始数据问题,根据距离徙动曲线,提出星载滑动聚束工作模式下连续变脉冲重复频率与变采样开启波门方法,确保成像时间内所有的回波信号被完整接收。通过斜视情形波位设计和性能仿真结果以及机载飞行试验获得的大斜视情形下的变脉冲重复频率高质量图像,验证了所提方法的有效性。

摘要：介绍了定点、滑动两种聚束SAR方式的工作原理,在此基础上给出了两种聚束SAR方式下的分辨率、测绘带宽、作用距离等指标分析,针对机载合成孔径雷达常规聚束工作模式战技指标,指出目前机载合成孔径雷达聚束SAR模式设计的关键问题,提出了基于定点、滑动聚束两种方式的机载合成孔径雷达聚束SAR模式波束控制设计方法,最后给出了试验验证情况及典型试验结果,研究结果对于机载合成孔径雷达聚束SAR模式设计具有一定指导意义。

摘要：该报告论述了课题中研究的几项MIMO-SAR的关键技术。主要分为以下两个方面:在系统设计方面,研究包括正交频分复用(OFDM)技术、高分辨率宽测绘带模式系统设计技术和多功能模式系统设计技术。在OFDM应用到MIMO-SAR的研究中,提出来OFDM线性调制信号的方法,不仅可以获得OFDM理想的正交性质,还能够利用线性调频(LFM)信号的特性弥补原有OFDM波形的缺点。在高分辨率宽测绘带模式系统设计中采用俯仰向脉内扫描技术实现高分辨率宽测绘带微波成像,并通过运用正负线性调频、多普勒频分信号调制以及DBF技术相结合的方法解决系统设计中的回波隔离问题,使MIMO-SAR验证系统达到高分辨率宽测绘带模式指标要求。在多功能工作模式系统设计中采用俯仰向脉内扫描技术实现宽测绘带和聚束模式同时分别微波成像。通过运用距离频分信号调制、多普勒频分信号调制和DBF技术相结合的方法解决方案中的回波隔离问题,使MIMOSAR验证系统达到多功能模式指标要求。在硬件设计方面,研究包括高速多通道数据采集记录技术、一体化快速波控天线技术和多通道射频子系统研制。在高速多通道数据采集记录技术研究中,一方面,提出了多通道宽带采集的同步技术,保障了多通道数据的同步;另一方面,通过研究提出了高速存储测试板的设计,通过验证达到了MIMO-SAR系统的需求。在多通道射频子系统的研制中解决了频率源和定时两个模块的设计问题。在天线设计方面,通过一体化快速波控天线技术实现了微秒量级的波束间的波束切换,使得MIMO-SAR系统中多维波形之间切换可行。最后,利用在各子系统技术研究中取得的成果,C波段SAR飞行试验取得了良好的结果。对上述几项关键技术的论述从理论角度验证了MIMO-SAR系统的可行性,为下一步开展的各系统分机以及原理样机的研制提供了理论依据和指导。

摘要：面向具备波束指向捷变能力的小型化敏捷合成孔径雷达(SAR)卫星成像需求,提出了通过平台姿态敏捷机动和载荷波束捷变扫描一体化控制实现条带成像、多条带拼接成像、滑动聚束成像等传统成像模式的方法。针对配合成像过程提出的大角度机动和高精度高稳定度连续指向跟踪控制要求,采用5个单框架控制力矩陀螺(SGCMG)组成的“五面锥”构形控制力矩陀螺群作为执行机构,设计了基于姿态四元数和角速度反馈的改进型递阶饱和控制器,实现了平台的敏捷机动和对目标的稳定跟踪指向。数学仿真结果表明:该控制系统有效可行。

摘要：星载高分辨率滑动聚束SAR系统采用方位向大转角技术来实现高分辨率与宽测绘带的折中,系统在大转角时场景回波的距离徙动非常大,单一回波窗无法适应大距离徙动。基于这一问题本文提出一种非基带插值方位预处理方法,系统采用分段变重频技术实现对回波的全覆盖。通过二维时域对回波沿方位向分块,采用非基带插值对分段后的时域信号进行重采样,得到不同PRF下的均匀化数据。仿真结果表明,该方法有效实现了数据的均匀化预处理,与传统处理方法相比成像结果的方位分辨率提高,PSLR、ISLR得到4 d B以上的改善。