● 摘要
本文研究了有关高分辨率星载聚束合成孔径雷达(SAR)的多普勒特性、偏航控制、模糊问题和PRF的选择等系统性能问题,并对精确传输函数(ETF) 成像算法进行了研究。重点研究了适用于高分辨率星载聚束SAR系统的精确偏航控制方法;改进了ETF成像算法,使其适用于高分辨率机载斜视SAR成像处理。论文首先对星载合成孔径雷达上述性能分析所需要的仿真计算模型进行了总结,而后详细研究了轨道参数和卫星姿态参数对相关性能的影响。针对星载情况下传统偏航控制方法仍然产生较大多普勒中心残余的问题,本文提出了一种适用于任何高分辨率星载聚束SAR系统的精确的偏航控制计算方法。该方法可以将传统方法产生的数百乃至数千赫兹的多普勒残差降低到百分之一赫兹的量级,从而实现了偏航控制的精确计算。同时,本文还提出了一种适用于偏航和俯仰联合控制的姿态控制方法,该方法在保证多普勒偏差为零的情况下还能具有控制照射区域的能力。本文还对星载合成孔径雷达的模糊性问题进行深入研究和总结,对PRF的选择问题进行了分析和研究。论文最后对ETF算法进行了研究,提出了一种适用于高分辨率机载斜视情况的改进的ETF快速成像算法,给出了详细的理论推导和并行处理的分块条件。该算法具有很高的相位精度,并且可以与传统的处理器兼容,提高了斜视成像处理能力。
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