● 摘要
合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)因其能不受光照及气候条件的限制实现对地观测,并且对地有一定的穿透能力,广泛应用于资源勘探,环境监测和军事侦察等领域。在军事领域中,为了对抗星载SAR产生的威胁,对SAR的电子信息对抗成为了本研究领域中热点之一。 本文首先简单介绍了SAR的发展历史,介绍了目前各国主要的星载SAR应用,及星载SAR的工作模式发展情况,随后介绍了本文的研究内容及安排。 论文第二部分主要针对星载SAR工作模式反演方法进行了详细的讨论,分别针对两种主要工作模式:条带模式(stripmap mode)及聚束模式(spotlight mode)下观测区域的反演问题,提出了相应的反演算法。该算法分别对条带模式和聚束模式构建了极值搜索函数,根据侦收信号反演出对应的视角值(条带模式)和瞄准点坐标(聚束模式),从而计算出当前观测区域。仿真结果表明,该算法在一定的先验条件已知的情况下,能够反演出星载SAR照射区域,但存在一定的局限性。 论文的第三部分针对极值函数的特征作了详细的分析,指出了搜索算法本身的缺陷,采用了多站测量的方案以提高算法的准确率,总结了两种工作模式下多站测量的布站思路,给出了多站测量布站的指导方法。针对反演算法本身在初始域较大的情况下运算量大的情况,采用了基于实数编码的遗传算法,解决了搜索算法运算量大的问题,提高了执行效率和准确率。仿真结果表明,多站测量可以有效去除虚假结果。在一定搜索区域内,遗传算法可以大大提高搜索效率,得到精确的反演结果。 论文第四部分针对测量系统误差进行了讨论,主要对接收天线指向偏差及接收增益偏差进行了研究,得到了其对应的误差影响结果,针对接收增益对反演结果影响较大的问题,采用了多维搜索的方法,得到了较好的效果。仿真结果表明,天线指向偏差在一定范围内时,得到的反演结果误差在可接受范围之内。
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