自旋式飛行平臺三維SAR成像測高研究.pdf

1、自旋式飛行平臺是一種高速、高機動、沿直線飛行的同時伴隨著自旋運動的運動平臺，在制導、跟蹤等領(lǐng)域有廣泛的應用。由于其搭載的雷達的波束指向修正困難，不僅平臺對地高度不能精確測量，更使得傳統(tǒng)的SAR成像技術(shù)不能將其作為成像平臺。
　　本文通過研究自旋式飛行平臺的三維SAR成像新模型，將測高與三維SAR成像相結(jié)合，提出了一種基于三維SAR成像的測高方法，并開發(fā)了基于該測高方法的軟件系統(tǒng)。主要內(nèi)容為：
　　1.介紹了單激勵發(fā)射模式的陣

2、列三維 SAR成像系統(tǒng)和傳統(tǒng)的飛行器測高方法。簡述了三維SAR成像系統(tǒng)的回波信號模型及其三個維度的分辨率，分析了該模式適用的成像算法。介紹了三種傳統(tǒng)的飛行器測高方法的工作原理和其主要應用場合。
　　2.研究了自旋式飛行平臺三維SAR成像模型。通過分析自旋式飛行平臺天線相位中心運動軌跡的特點，將具有三維空間分布的半螺旋線的天線運動軌跡等效為面陣天線?；诘刃骊嚕媚：瘮?shù)理論，從理論上證明模型的成像可行性，并分析了成像誤差來源和

3、誤差對成像性能的影響。通過仿真結(jié)果，驗證了該模型的成像可行性。
　　3.提出基于三維SAR成像的自旋式飛行平臺測高新方法，將飛行器測高問題轉(zhuǎn)化為成像問題。通過三維SAR成像技術(shù)獲取飛行平臺星下點高度，再結(jié)合IMU提供的平臺海拔高度，可測量出飛行平臺的對地高度。然后從成像角度分析了影響測高精度的因素。通過仿真實驗，驗證了該測高方法的有效性。
　　4.分析了隨機噪聲和頻域分段失真對基于三維 SAR成像的測高新模型測高性能的影響，

4、通過仿真實驗驗證了隨機噪聲干擾對該模型的測高精度影響不大，而以分段干擾為代表的轉(zhuǎn)發(fā)式干擾對高模型測高精度影響較大。
　　5.開發(fā)了基于三維SAR成像的測高的軟件系統(tǒng)。通過對用戶需求的分析，將軟件劃分為多個子模塊。基于各模塊的功能需求，詳細分析了 GPU、matlab和VRML聯(lián)合編程的的設(shè)計方案。在比較多種聯(lián)合編程設(shè)計方案的優(yōu)缺點后，最終設(shè)計出了滿足所有的用戶需求的測高軟件，兼具 matlab圖形處理功能強大、GPU并行化處理速度