基于導航數據的高分辨率SAR成像技術研究.pdf

1、基于導航數據的合成孔徑雷達（SAR）成像技術是高精度SAR成像的重要研究領域。其利用后向投影（BP）算法成像過程中精確計算像素點到天線相位中心（APC）的距離歷史，通過慣性導航（IMU）數據補償APC運動誤差，在高精度SAR成像方面具有重要的研究價值。
　　本文主要研究了IMU數據擬合技術、機載SAR的流結構BP成像算法以及對并行化編程實現(xiàn)的性能分析，最后通過實測數據處理得到了高精度SAR成像結果，主要內容包括：
　　首先結

2、合SAR BP成像處理需要，對導航IMU系統(tǒng)輸出數據的坐標系轉換、數據擬合計算等問題進行了研究。重點研究一種分段高階多項式擬合方法的實現(xiàn)方式，并分析其與不同擬合算法的性能比較。最后通過實測IMU數據分析，證明了分段高階多項式擬合算法能夠成功應用到IMU導航數據處理，擬合后的數據較好的實現(xiàn)了運動誤差補償，得到了高精度SAR圖像。
　　然后研究了后向投影算法實現(xiàn)原理，并給出了 BP算法實現(xiàn)流程；針對機載SAR BP算法的運算量龐大問題

3、提出了一種流結構BP算法，采用滑動窗口模式對成像區(qū)域數據進行處理；研究了如何采用GPU編程平臺并行化實現(xiàn)流結構BP算法，其中包含了內存管理、緩存結構設計和數據調度策略等方面；最后對流結構BP算法針對實測數據處理過程中的性能算法進行分析研究，研究不同處理模塊的運行時間，并重點對其中耗時最大的BP內核模塊的性能優(yōu)化問題分析研究。
　　最后研究了載機在飛行過程中的運動誤差種類，以及不同類運動誤差對 SAR成像方面的影響，并通過實測數據的