星载sar的多普勒带宽

星载SAR综述

研究背景错误!未找到引用源。

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自美国在1978年发射第一颗合成孔径成像雷达卫星( Seasat)[ 1] 以来, 由于其能全天时、全天候、不受国界和政治的影响，几乎可以获得地球每个角落的高分辨率图像而受到广泛关注。

合成孔径成像雷达获得的高分辨率图像与传统光学图像相比，具有其明显的特点，可以获得光学图像所不具有的信息，工作在低频段的合成孔径成像雷达甚至可以发现隐藏在树林下、浅层地表下的目标。

目前星载合成孔径成像雷达已经在民用、军用方面得到了广泛的应用。

在民用方面，主要用来灾害评估，如地震引起的山体、道路、桥梁的断裂程度评估，水灾、雪灾的面积评估，海洋受污染的程度评估等; 海洋特性研究，如根据雷达图像分析海流、内波特性等。

在军事方面，主要用来侦察重要军事目标，如港口、机场等; 也可以对打击效果进行评估。

利用两部干涉合成孔径成像雷达对同一地区获得的图像，经干涉处理可以形成该地区的三维图像，因此可以用于地图测绘。

星载SAR研究现状星载合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，SAR）的研究主要集中在美国、加拿大和欧洲诸国等西方发达国家。

美国是星载合成孔径雷达的发源地，美国的研究人员在星载SAR领域做到了多个第一。

早在1978年，美国国家航空航天局（National Aeronautics and Space Administration，NASA）就成功发射了第一颗SAR卫星—海洋卫星（Seasat）错误!未找到引用源。

Seasat的轨道高度为795km，分辨率为25m，测绘带宽度为100km。

Seasat运行了100天，对地球表面多达1亿平方千米的面积进行了测绘，并且利用重复轨道干涉模式首次在空间获得了地球表面的星载SAR干涉测量数据。

1989年NASA开展了一项星球雷达任务——“麦哲伦”（Magellan）SAR观测金星计划错误!未找到引用源。

国外相关星载SAR及InSAR卫星的系统参数

本报告主要调研了国际上到目前为止所存在的一些星载InSAR系统的发展情况，总结了各系统的一些技术指标及参数选择。

以下调研系统中，除了TanDEM-X干涉系统之外，其他的星载SAR系统都不是用来专门进行干涉测量使用的，它们基本的任务还是实现二维高分辨成像，因此大多采用的是重复轨道干涉测量模式。

在进行干涉测量之前，首先要估算此次测量的基线数值，如果不满足要求，此次测量数值就不会采用，因此，对于重复轨道干涉测量的基线实际上是针对需要的测高精度筛选出来的。

1、美国Seasat系统1978年6月，美国国家航空航天局发射了海洋卫星（SeaSat），在卫星上首次装在了合km的面积进行了测绘，该卫星在空间飞行100天，采用的成孔径雷达，对地球表面1亿2是重复轨道干涉模式，首次从空间获得地球表面雷达干涉测量数据。

ERS-1和ERS-2雷达卫星为欧洲空间局分别于1991年和1995年发射，携带有多种有效载荷，包括侧视合成孔径雷达和风向散射计等装置。

ERS-1和ERS-2雷达卫星构成对同一地面访问时间相差一天的星对，使得两次取得的SAR数据之间的相干性得到了一定保障，采用太阳同步晨昏轨道，该系统采用的是重复轨道干涉模式，卫星编队形式为跟飞。

获得。

3、日本JERS-1系统JERS-1雷达系统是日本于1992年发射升空的，采用太阳同步晨昏轨道，该卫星采用了重复轨道干涉模式，但其轨道控制方式不太理想，在交轨方向的基线分量不如日本之后发射的ALOS卫星。

表3中的基线长度是对JERS-1持续观测四年（1993年—1994年）期间的基线变化范围。

雷达卫星Radarsat除了有一个地面卫星数据接收站外，卫星上还载有磁带记录器，可覆盖全球。

该卫星除陆地及海洋应用外，其还肩负两个方面的重要任务：一是对南极大陆提供第一个完全的高分辨率卫星覆盖，二是对全球产生多次卫星覆盖。

Radarsat雷达卫星由加拿大于1995年11月4日发射，具有7种模式、25种波束及不同入射角，因而具有多种分辨率、不同幅宽和多种信息特征，使用于全球环境、土地利用和自然资源监测等。

星载SAR方位多通道收发天线尺寸优化方法研究

星载SAR方位多通道收发天线尺寸优化方法研究席沛丽;徐有栓;崔雷;赵迪【摘要】基于偏置相位中心(DPCA)原理,提出了一种星载合成孔径雷达(SAR)方位多通道体制收发天线尺寸的优化方法,给出了优化方法及流程.仿真结果表明:该法不仅可有效降低SAR天线有效载荷的规模(尺寸和重量),而且实现的图像质量指标优于常规设计方法.【期刊名称】《上海航天》【年(卷),期】2014(031)005【总页数】6页(P48-53)【关键词】星载SAR;多通道;天线尺寸;偏置相位中心【作者】席沛丽;徐有栓;崔雷;赵迪【作者单位】上海卫星工程研究所雷达卫星总体与仿真技术实验室,上海200240;上海卫星工程研究所雷达卫星总体与仿真技术实验室,上海200240;上海卫星工程研究所雷达卫星总体与仿真技术实验室,上海200240;上海卫星工程研究所雷达卫星总体与仿真技术实验室,上海200240【正文语种】中文【中图分类】TN9580 引言星载SAR是一种主动对地观测系统，系统中雷达平台沿固定航迹运动发射宽频信号，分别利用合成孔径原理和脉冲压缩技术获得方位向和距离向高分辨率［1－3］。

由于可全天时全天候对地观测，星载SAR在军事和民用领域中发挥了重要作用。

欧洲和美国发射的SAR卫星均具备获取高分辨率SAR图像的能力，高分辨率成为星载SAR未来发展的重要方向之一。

同时，作为SAR图像质量另一重要指标的大测绘带宽（宽覆盖）也是各航天大国星载SAR系统提升的目标，因为同时兼备高分辨率和宽覆盖可提供更大范围、更精细详实的目标场景信息，有重要的应用价值。

星载SAR的位分辨率和距离测绘带宽是一对相互制约的技术指标。

星载SAR系统若欲扩大测绘带宽，则需要以牺牲方位向分辨率为代价，反之亦然。

为缓解方位高分辨同距离宽覆盖间的矛盾，国外已提出多种新技术和新方法，其中最可行的是方位多通道技术［4－13］。

方位多通道技术利用DPCA原理，可显著降低SAR系统工作的脉冲重复频率，从而改善SAR系统的模糊度指标，实现高分辨条件下的测绘带宽扩展［14－17］。

超高分辨率宽测绘带星载SAR成像方法研究

超高分辨率宽测绘带星载 SAR成像方法研究
2023-11-03
contents
目录
• SAR系统概述 • 超高分辨率宽测绘带星载SAR • 成像算法研究 • 实验与结果分析 • 结论与展望
01
SAR系统概述
SAR系统简介
SAR（Synthetic Aperture Radar）系统是一种雷达成像系统，利用飞行器平台携带的雷达在空间中合成一个大的虚拟天线，以实现高分辨率的地面成像。
等。
SAR系统发展历程
SAR系统的发展经历了多个阶段，从最早的军事侦查应用，到后来的遥感观测、地形测绘等多个领域。
随着技术的不断发展，SAR系统的分辨率和成像质量也不断提高，成为现代空间遥感的重要手段之一。
目前，国际上多个国家和地区都在积极开展SAR系统的研究和应用。
02
超高分辨率宽测绘带星载 SAR
场景目标
本次实验以实际城市环境为目标，选择具有代表性的建筑物、道路和植被等地物作为主要观统为先进的微波遥感系统，具有高分辨率、宽测绘带和多模式成像等优势。
实验条件
在晴朗无云的天气条件下进行实验，以避免雨雪等天气因素对 SAR图像质量产生影响。
实验结果展示
结果分析
目标识别与分类
通过对实验所获得的SAR图像进行深入的目标识别和分类，可以准确地识别出各种地物类型，如建筑物、道路和植被等。
精度评估
通过对实际地物进行测量和比对，可以评估出实验所使用的星载 SAR系统的成像精度。
应用前景
本次实验验证了星载SAR系统在城市环境监测、地形测绘、灾害预警等方面的广泛应用前景。
超高分辨率宽测绘带星载SAR简介
超高分辨率宽测绘带星载SAR是一种基于合成孔径雷达（SAR ）技术的卫星成像系统。

超高分辨率宽测绘带星载SAR成像方法研究

超高分辨率宽测绘带星载SAR成像方法研究超高分辨率宽测绘带星载SAR成像方法研究随着地球资源的日益稀缺和人类对地球环境的关注度增加，测绘技术的需求也日益迫切。

空间遥感成像技术作为一种获取地表信息的有效手段，得到了广泛关注。

合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，简称SAR）作为其中一种重要的遥感技术，具有全天候、全天时操作的优势，成为人们广泛关注的对象之一。

然而，传统的SAR成像方法在分辨率和覆盖范围上存在一定的限制，无法满足工程测绘领域对高精度地形测量和目标检测的需求。

为了解决这个问题，超高分辨率宽测绘带星载SAR成像方法得到了提出。

超高分辨率宽测绘带星载SAR成像方法是基于星载SAR技术的一种创新方法，通过改进SAR的成像过程和算法，实现了更高的成像精度和更广的覆盖范围。

具体来说，这种方法主要包括以下几个方面的改进。

首先，针对传统SAR成像方法存在的分辨率限制，超高分辨率宽测绘带星载SAR成像方法采用了增加脉冲重复频率的技术。

通过提高脉冲重复频率，可以获得更多的回波数据，进而提高成像的分辨率。

同时，为了应对频域混叠现象，该方法还采用了多尺度分析方法，将多个不同尺度下的数据进行融合，以提高成像的空间分辨率。

其次，针对传统SAR成像方法无法满足测绘领域对精确地形测量的需求，超高分辨率宽测绘带星载SAR成像方法引入了高精度测高技术。

通过将GPS引导信息融合到SAR成像过程中，可以实时获取目标的精确位置信息，从而实现精确的地形测量。

再次，针对传统SAR成像方法在目标检测方面存在的问题，超高分辨率宽测绘带星载SAR成像方法引入了高性能图像处理算法。

通过利用图像处理技术中的边缘检测和特征匹配等方法，可以实现对目标的快速、准确识别与提取。

最后，为了实现超高分辨率宽测绘带星载SAR成像方法的实际应用，还需解决一系列关键技术问题。

例如，传感器的设计与优化、数据传输与处理、成像算法的改进等。

星载双站SAR采用距离-多普勒算法的保相成像

ｉｇｏｂｌｒＴｅｌｒａｌＣｆｅｃｚｕｏｐｅｓｎｎｏｄｒｏｓｐｒｓａｉｕｉｌｅｍｎｓｇａｍｔｎｎｍｌｅｏ．ｈＴｉｙａｉｕｎｅａｍｔｃｍｒｌ．Ｉｒｅｔｕｐｓｚｔｓｅｂ，ｉ￣ｇｕｉｚｕｉｅＴｅｏｍｎｎｎｌｉｈｓ‘ ｏｅｍｈｄｏｎｉｈｃｍｒｓｆｃｏｃｏｉｅｆｅｏｄｗｓｓｄｄＦｒｒｅｉｇｍｇｈｓ，ｈａｉｕｏｐｅｉｎｔｎｓｏｌｅｏｐｓｅ堍ｕｔｎａｃｒｎｔｂｅｎｄａｉ．ｏｐｅｒｎａｅａｅ堍ｔｚｔｃｍｒｓｎｆｃｏｕｂｎｉｄｇｏｉｍｕｔｅｓｖｉｐｍｈｓｇｕｉｈｄ
孙造宇，句农，梁张永胜
（国防科技大学电子科学与工程学院，湖南长沙摘４（７）１３Ｄ
要：星载双站合成孔径雷达（Ａ的成像可以采用距离一多普勒（Ｄ算法。算法的距离模型可使用ｓＲ）Ｒ）
二次模型和直线模型，对系统双站的特点，针讨论了高精度距离模型参数的求取方法。传统ＲＤ算法采用二次模型，在斜视情况下，二次模型可能会有较大误差，主要是会影响方位向压缩，因此讨论采用直线模型对应
（ｏｅｅｏＥｅｔｎｃｎｅａｄＥｇｎｅｉ，Ｎｔｎｌｎ．ｆｅｎｅＴｈｏｇ，Ｃａｇｈ１０３ｈｎ）ＣｌｇｆｌｒｉＳｉｃｎｎｉｒｇａｏａＵｉｏｆｓｅｎｌｙｈｎｓａ０７，ＣｉｌｃｏｃｅｅｎｉｖＤｅｃｏ４ａ

星载SAR多普勒频率计算与全零多普勒中心导引

ｗａｅｉｅｎｔｎｔｎｎｏｄｉｔｓｓｅｓｄｒｖｄｉｈｅａｅａｃｏｒｎａｅｙｔｍｕｓｎｇｈｅｍｕｌｉｙｏｏｄｉａｅｒｎｓａｉｎｓｎｏｍｍｏｎｎｄｉｒｉｔｔｐｌｃｒｎｔｔａｌｔｏｉｃａｒｇｏｏｕｓｆｈｉｎｔｉｐｅ．Ｉｈｏｍｕａ，ｔｒｄａａｅｅａｓｏｎｉｈｓｐａｒｎｔｅｆｒｌｈｅａｒｗｖｌｎｇｔｈ，ｔａｇｅｈｅｔｒｔｐｏｓｔｏ（ｔｅｌｎｇｔｄｅａａｉｕ），ｔｉｉｎｈｏｉｕｎｄｌｔｔｄｅｈｅｓｔｌｉｅｏｒｔａｄｈｅａｔｔｅｐａｅｅｓｗｅｅｆｌｏｉｒｄ．Ｔｈｅｏｉｉｎｎｒａｉａｉｎｂｔｉｎｔｅｔａａｅｌｂｉｎｔｔｉｕｄａｒｍｔｒｒｕｌｙｃｎｓｄｅｅｔｃｎｄｔｏａｄｅｌｚｔｏｏａｎｉｇｈｏｔｌｚｒｐｐｌｒｃｎｔｉｅｅａｓｄｅｙｄｉｃｓｅ．ＩｓｄｅｏｎｔａｔｄｔａｈｅｔｔｌｚｒｐｐｌｒｃｎｔｏｉｔｅｒｎｇｅｏＤｏｅｅｏｄｗｒｌｏｅｐｌｓｕｓｄｔｗａｍｓｒｅｈｔｔｏａｅｏＤｏｅｅｒｄｓｅｉ
ＹＵＡＮａ — ｎｇＸｉｏｋａ
（ｈｎｈｉＩｓｉｔｆＳｔｌｔｎｉｅｒｇ，Ｓａｇａ，０２０ＳａｇａｎｔｕｅｏａｅｌｅＥｇｎｅｉｔｉｎｈｎｈｉ０４，Ｃｈｎ）２ｉａ

一种新的星载SAR多普勒调频率的估计方法

一种新的星载SAR多普勒调频率的估计方法
臧铁飞;龙腾;吴嗣亮;阮楠;刘先锋
【期刊名称】《北京理工大学学报》
【年(卷),期】2000(20)6
【摘要】估计星载合成孔径雷达 ( SAR)的多普勒调频率 ,建立星载 SAR方位向信号相位的多项式模型 .通过差分处理 ,使调频率的估计变换为频率的估计 ,采用频率估计方法估计多普勒调频率 .通过估计精度和计算量的理论分析 ,指出该方法在保证一定估计精度的情况下 ,可以较大地减少计算量 .最后 ,利用 RADARSAT的数据对算法进行了验证 ,给出了多普勒调频率的参数估计结果 ,并利用该参数进行了成像处理 ,验证了该方法的可行性和有效性 .这种多普勒调频率估计方法可以应用于实时成像。

【总页数】4页(P729-732)
【关键词】多普勒参数;多普勒调频率;合成孔径雷达;估计
【作者】臧铁飞;龙腾;吴嗣亮;阮楠;刘先锋
【作者单位】北京理工大学电子工程系
【正文语种】中文
【中图分类】V443.2;TN957.51
【相关文献】
1.一种新的星载高分辨宽测绘带SAR运动目标检测与参数估计方法 [J], 吴明宇;杨桃丽;李真芳;吴顺君
2.一种估计星载 SAR 多普勒模糊数的新方法 [J], 翟文帅;张云华
3.星载SAR的多普勒中心频率估计的新探索 [J], 杨灿美;钱国蕙
4.弹载毫米波SAR多普勒调频率估计方法 [J], 赵毅寰;王嵛琦;全英汇
5.星载SAR信号处理的多普勒中心频率估计方法 [J], 刘纪元;李春升
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星载雷达杂波多普勒特性分析

第49卷第3期2021年3月华中科技大学学报（自然科学版）J. Huazhong Univ. of Sci. & Tech. (Natural Science Edition)Vol.49 No.3Mar. 2021DOI：10.13245/j.hust.210309星载雷达杂波多普勒特性分析倪萌钰1陈辉1王晓戈1程杨2(1.空军预警学院雷达兵器运用工程重点实验室，湖北武汉430019;2.中国人民解放军95662部队，西藏拉萨850000)摘要针对星载雷达杂波的多普勒特性，提出了在某一距离处的多普勒模糊次数的数学模型，并从三维角度对多普勒频率进行了理论分析与仿真.在杂波角度-多普勒频率二维数学模型的基础上对多普勒模糊情况进行了具体分析，并理论分析了角度、距离等多个因素对多普勒频率的影响，最后综合考虑了地球自转及平台运动带来的两种偏航误差并推导了相应的数学模型.基于提出的模型进行了仿真实验，得到在一定多普勒模糊次数的前提下信号工作频率、脉冲重复频率的上下限，仿真结果表明：杂波多普勒随距离及角度的变化而改变，赤道轨道下地球自转带来的影响较小.关键词星载雷达；杂波；多普勒频率；多普勒模糊；三维特性中图分类号TN911.7 文献标志码A 文章编号1671-4512(2021)03-0046-06Characteristic analysis of clutter Doppler frequency for spaceborne radarN I M e n g y u'C H E N Hui'W A N G Xiaoge'C H E N G Yan^(1. Key Research Laboratory, Air Force Early Warning Academy, Wuhan 430019, China；2. No. 95662 Unit, thePLA, Lhasa 850000, China)Abstract In order to study the Doppler frequency of spaceborne radar clutter, the mathematical model of Doppler ambiguity number was presented at a certain range and the clutter Doppler frequency characteristics were analyzed and simulated in three dimension. Based on the two-dimensional mathematical model between Doppler frequency and cone angle, Doppler ambiguity of the clutter was analyzed. Then, the theoretical analysis of the influence of angle, range and other factors on the Doppler frequency was carried out. Two kinds of crab errors caused by the rotation of the earth and the motion of the platform were taken into account and the mathematical models were modified accordingly. Based on the proposed models, the upper and lower limits of the signal operating frequency and pulse repetition frequency (PRF) were obtained on the premise of a certain number of Doppler ambiguous. Meanwhile, the simulation results show that the Doppler frequency of clutter varies with the range and angle and the effect of the earth's rotation under the equatorial orbit is minor.Key words spaceborne radar；clutter；Doppler frequency；Doppler ambiguity；three-dimensional characteristics星载雷达因站得高、看得远，生存能力高，可以全天候、全天时工作等各种优势，可以对现有预警系统存在的一些不足进行弥补，已成为各国广泛关注的焦点•无论是星载预警雷达还是机载预警雷达，除了受阵列通道带来的误差M等影响，在预警探测过程中还会受到杂波的影响，甚至杂波将目标信号掩盖，致使无法分辨出目标信号.同时，星载雷达杂波相较机载雷达1781而言，除受平台本身运动快带来的杂波多普勒展宽，还受到地球自转所带来的影响，因此其杂波特性〜3]更为复杂.文献[10]主要是在地球同步轨道的基础上对星载雷达杂波多普勒特性进行了分析，推导得到适用收稿日期2020-07-17.作者简介倪萌钰(1994-),女，博士研究生，E-mail: 153****************.基金项目军委科技委创新特区项目（18H86301ZT00206404>.第3期倪萌钰，等：星载雷达杂波多普勒特性分析.47 •于任意轨道高度的多普勒中心频率和调频率的精确公式；文献[11]研究了地球自转对多普勒频率的影响，但计算精度不高且回波角度-多普勒方面受地球自转的影响未研宄；文献[12]主要对偏航角随轨道倾角以及星下点祎度的变化情况进行了分析，但没有对偏航幅度随二者的变化进行考虑.目前对星载杂波特性进行了研究但相对较少，尤其对其多普勒模糊等情况的研宄.分析星载雷达的杂波多普勒模糊等情况为选取合理的脉冲重复频率、信号工作频率提供了一定的指导意义，同时分析杂波多普勒频率的特性为后续星载雷达预警运用过程中杂波抑制及动目标检测等|14"71提供了一定的条件.除地球自转外，轨道高度、距离、轨道倾角等都对星载雷达杂波的多普勒特性产生影响.首先从三维角度对杂波角度-多普勒频率特性进行分析；然后在综合考虑俯仰角与距离之间关系的基础上推导出角度、距离及多普勒频率三者之间的关系；最后在不考虑距离影响的基础上，对某一俯仰角下出现的多普勒模糊情况进行了模糊次数及坐标等具体分析，得到了适用于工程实际的多普勒模糊次数数学模型，可在一定模糊次数条件下选取合理的脉冲重复频率、信号工作频率等.相较于传统的二维分析即只分析频率与某一要素之间的关系而言，三维理论分析增加了一维自由度，且同时综合考虑多种要素的影响，分析更加全面立体.1星载雷达杂波多普勒频率模型如图1所示，假设在理想正球体地球模型下，点J为星载雷达且为正侧面阵，点S为其星下点，点C为地心，点Z)为目标点，其中，S点的经玮度为（01,，凡)，点£)的经纬度为（《2，久).星载雷达所在运动轨道在赤道处的轨道倾角为V,,星载雷达距离星下点S的高度为//,星下点与目标点在地心处形成的夹角为波束的俯仰角为，波束的方位角为%为入射锥角，Vv = ^J G M J(R C+ H)为卫星在圆形轨道上的速度，其中：为地球质量；&为正球体地球的半径；G= 6.673 x l O H n^k g^s2为万有引力常量.由图1中的三角形J C D可以得到R s-[R l+(R c+H)2-2/?e(/?e+//)cos(/f/^)r；(1) dE L =arcsin[(RJRJsin(R/R e)]y(2)式中：圪为星载雷达的斜距；尺为距离，即目标点与星下点之间的弧长.但是对于一定高度//的星载雷达，当斜距与地球表面相切时，存在最大的距离以及俯仰角，可得尺max = H a x =兄arccos(/?e/(/?e + // ));^E L m a x = ~ 6>e m a s = k/2 ~arccos(R J(R C + H)).由此可知：当轨道高度为600k m时，俯仰角最大为66°左右，距离最大为2 662.4 k m左右.同时，从图I可以看出：在圆形轨道上运动速度为匕的星载雷达沿天线方位向的相对速度为Fp cos(9AZ，则沿斜距方向的相对速度为Kp sin<9E1_cos(9AZ,故对于目标点D,沿视线方向的相对速度为Fp sin0a C〇s0AZ.由星载雷达运动所带来的地面固定点的归一化多普勒频率为2/d _ 4F,sin8el cos9az4F p/sin eELcos6,z,cf,式中：c为光速：A= c//为波长；/为信号工作频率；./；为脉冲重复频率(P R F); /d为地面固定点的多普勒频率，由此得出信号工作频率与多普勒频率之间的关系.同时，除平台运动会对星载雷达杂波多普勒频率产生影响，地球本身的自转也会产生影响[41，因此考虑地球自转后修正的归一化的多普勒频率应为4FPF a = "a/T P c sin^E L c〇s(6，az ± ⑶Pc= [1 + ((^/^p)(l + H/R c))2cos2a,- 2(VC/V…)(\ + H/R J c o s n,] 1/2；(4){V J V r){\+ H/R c)^/cos2a, -cos2//, (b-arctan-------------------------------，(’)\~{V J V v){\ + H/R e)cosn i式中：为地球自转带来的偏航幅度；A为地球自转带来的偏航角；匕=271尺<:/(23.9345 \ 3 600)为地球自转带来的自转速度.由式(4)和(5)可知：偏航角、偏航幅度与星载雷达轨道高度、星下点纬度和轨道倾角等有关.须注意的是cos2 % > cos2当目标点D在星载雷达运动轨道的东侧时，式(3)•48 •华中科技大学学报（自然科学版）第49卷取加号；当目标点£»在星载雷达运动轨道的西侧时，式(3)取减号.这里假设目标点£)在星载雷达的东侧.a.杂波多普勒频率与角度特性对星载雷达而言，天线阵可以感知三个空间频率，因此在上节分析的角度-多普勒频率二维关系的基础上可以从三维角度分折杂波角度-多普勒频率特性.故式(3)通过转化可以得到心与心,&之间的三维关系为sin0E Lsin6>E L sin sin(/>c\4Fp「'-----5--—s i^/cos^〇cos^c sin dE L sin0^sin\\sin0E L sin dE L]Xf,厂'^-y/^cos^F,sin^c\(6)式中：F t = cosy/。

超高分辨率宽测绘带星载SAR成像方法研究

超高分辨率宽测绘带星载SAR成像方法研究随着遥感技术的不断发展，合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，SAR）成像逐渐成为获取地面信息的重要手段之一、SAR具有不受天候和光照限制、能够穿透云雾和植被的优势，使其在测绘、军事、环境监测等领域得到了广泛应用。

但是传统的SAR成像方法在分辨率和覆盖区域两方面存在一定的限制。

因此，在实现超高分辨率宽测绘的要求下，对于星载SAR成像方法的研究具有重要意义。

一种有效的方法是利用多通道SAR成像技术。

这种方法利用具有不同频率的多个雷达波束，可以提高分辨率，从而获取更精细的地面图像。

在多通道SAR中，通过对不同频率的数据进行叠加分析，可以获得更多的信息和更高的分辨率，从而实现超高分辨率的宽测绘。

同时，多通道SAR还能够提供更多的极化信息，用于地物分类和监测等应用。

另外一种方法是单通道SAR成像技术的改进。

当前，改进的方法主要有两种：极化动态参数和碎片带模型。

极化动态参数是指通过对SAR图像的极化信息进行特征提取，然后根据这些特征反演地物的分布和结构等信息。

极化动态参数方法能够提供更丰富的极化信息，从而有效提高图像的清晰度和分辨率。

碎片带模型方法则是利用多个SAR图像进行碎片式处理，并将它们拼接起来形成一个更大的图像。

通过这种方法，可以避免传统SAR成像中的一些限制，并实现更高的分辨率和更广泛的覆盖区域。

总之，超高分辨率宽测绘带星载SAR成像方法的研究对于优化遥感测绘效果具有重要意义。

多通道SAR成像技术和改进的单通道SAR成像方法是当前研究的重点。

这些方法在提高分辨率、获得更多信息和拓宽覆盖区域方面具有显著的优势。

未来，随着算法和技术的不断发展，超高分辨率宽测绘带星载SAR成像方法将会继续得到改进和完善，为遥感测绘提供更精确、更全面的数据支持。

高分三号成像模式介绍

高分三号成像模式介绍被誉为“天眼工程”的我国高分辨率对地观测系统重大专项迎来重要时刻。

解放日报·上观新闻记者从中国航天科技集团公司获悉，由该集团抓总研制的我国首颗1米分辨率C频段多极化合成孔径雷达卫星高分三号正式投入使用。

据介绍，高分三号是世界上成像模式最多的合成孔径雷达（SAR）卫星，具有12种成像模式。

它不仅涵盖了传统的条带、扫描成像模式，而且可在聚束、条带、扫描、波浪、全球观测、高低入射角等多种成像模式下实现自由切换，既可以探地，又可以观海，达到“一星多用”的效果。

分辨率达到１米，就能看清地面上的小轿车、海上行驶的船只。

高分三号的空间分辨率是从１米到500米，幅宽是从10公里到650公里，不但能够大范围普查，一次可以最宽看到650公里范围内的图像，也能够清晰地分辨出陆地上的道路、一般建筑和海面上的舰船。

由于具备１米分辨率成像模式，高分三号卫星成为世界上Ｃ频段多极化SAR卫星中分辨率最高的卫星系统。

而且它能同时发射、接收水平波和垂直波，是我国首颗多极化SAR卫星，帮助人们更好地分辨、识别地上、海上物体。

此外，高分三号卫星还是我国首颗设计使用寿命8年的低轨遥感卫星，能为用户提供长时间稳定的数据支撑服务，大幅提升了卫星系统效能。

按扫描方式分类：SAR SAR聚束成像SAR、:合成孔径雷达按波束扫描方式一般分为三种模式条带式。

和扫描式SAR，其波束指向与载体的飞行方向是固定的，波束扫描平行于飞行条带式SAR该模式成像技术相对简单，航迹的一条条带区域，并得到该条带区域的雷达图像。

的测绘带宽可达几百公里。

适合进行大面积的测绘，星载条带式SAR，其波束始终指向成像景物，可以对景物进行长时间的观测，获SAR聚束式从而获得高的方位分辨率。

得长的合成孔径，该模式适合于对景物进行精细成像。

，它是条带模式和聚束模式的结合体，它根据实际情况选择用条扫描式SAR 带模式或者聚束模式对景物进行粗略或者精细成像。

星载sar成像参数-概述说明以及解释

星载sar成像参数-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述星载合成孔径雷达（SAR）是一种利用卫星进行地面成像的遥感技术。

它通过发射一束微波信号并接收其反射的回波信号，从而获取地表的高分辨率影像。

SAR技术广泛应用于地理测绘、环境监测、军事情报和资源勘探等领域。

SAR成像参数是指影响SAR成像质量和性能的关键参数。

了解和掌握这些参数对于有效利用SAR数据进行地表分析和应用具有重要意义。

在星载SAR系统中，这些成像参数的选择和设置直接影响到最终成像结果的质量和精度。

本文将对星载SAR成像参数的定义、作用、分类以及特点进行深入探讨。

我们将重点介绍不同类型的SAR成像参数以及它们对星载SAR系统性能的影响。

同时，我们还将展望未来星载SAR成像参数的发展方向，以期为SAR技术的研究和应用提供参考和借鉴。

通过阅读本文，读者将对星载SAR成像参数有一个全面的了解，并能够更好地理解和应用SAR技术。

未来，随着技术的不断发展和进步，我们相信星载SAR成像参数将继续发挥重要作用，并在更多领域得到广泛应用。

1.2 文章结构文章结构部分的内容应该包括对整篇文章的框架和各个章节的简要介绍。

以下是对文章结构部分的内容的一个示例：文章结构：本文主要介绍了星载SAR成像参数的定义、分类和特点，以及对星载SAR系统性能的影响和未来发展方向。

文章共分为引言、正文和结论三个部分。

引言部分首先概述了星载SAR成像参数的重要性，并介绍了本文的目的和意义。

然后简要叙述了文章的结构，以帮助读者更好地理解文章内容。

正文部分分为两个小节。

第一小节详细介绍了SAR成像参数的定义和作用，包括对SAR成像参数的解释和探讨其在星载SAR系统中的作用。

第二小节则对星载SAR成像参数进行了分类和特点的分析，包括对常用的成像参数进行归纳和比较，并讨论了不同参数的适用场景和特点。

结论部分总结了SAR成像参数对星载SAR系统性能的影响，强调了其对图像质量和信息获取能力的重要性。

星载面阵SAR多维波形编码技术研究

（Ｎ，ｕｉｉｅｓｎｌａｅｒｏｉｇ（ＷＣｅｈｉｕｒｌａｒｙＳＲｓｓｍｉｐｏｏｅ，ｎｗｉｅＳＲ）ａｍｈ— ｍｎｉａｗｖｆｍｃｄｎＭＤ）ｔｃｎｑｅｆａｒｒＡｙｔｒｐｓｄｉｈｃｔｄｏｏｏｐｎａａｅｓｈｈ
测绘带分成多个子测绘带进行脉内扫描照射，同时对子测绘带内子脉冲信号进行频分编码，并采用低ＰＦＲ发射，接
收端则利用方位向多个相位中心解多普勒模糊，获得宽测绘带、高分辨与高信噪比等多项性能，仿真试验表明方
法的有效性。
关键词：合成孔径雷达；多维波形编码；宽测绘带成像；解多普勒模糊中图分类号：Ｔ９７Ｎ５文献标识码：Ａ文章编号：１０ — ２（０）２２６－７００１８２１１－００３１５
合成孑径雷达（ｙｔｔｐｒｒＲｄｒＳＲ）ＬＳｎｅｃｅｕｅａａ，ＡｈｉＡｔ在对地观测方面得到越来越广泛的应用，一方面，为
了全面准确地获取地面场景信息，要求成像分辨率、信噪比尽可能高，方位高分辨则要求脉冲重复频率
（ｕｅＲｐｔｉｒｕｎｙＰＦ高而避免方位模ＰｌｅｅｔｎＦｅｅｃ，Ｒ）ｓｉｏｑ糊；另一方面，为了缩短再访时间，要求宽的测绘带，
离模糊，而各子测绘带对应的照射信号可灵活应用，从而实现不同分辨率设置等功能，且能获得一定的
抗干扰能力，收端采用全阵列接收，运用ＤＦ接并Ｂ
（）缩短了接收窗长度，２留给发射端更长的工

星载合成孔径雷达系统

极化的选择
• 通常的SAR都是单极化，采用VV或HH极化
• 如果要研究目标的散射机理，进而对目标进行分类、识别，就要采用多极化手段；
• 多极化系统，通常采用单发射通道、双极化天线和双接收通道结构，利用发射和接收通道的组合，获得准同时的四
种极化回波。
• 多极化是星载雷达的重要发展方向。如日本的PALSAR （2006.1）、德国的TerraSAR(2007.6)、加拿大的 Radarsat2(2007.12)都具有多极化能力。
模糊比
距离模糊比：
AASR
=
所有方位模糊区回波总功率主波束内回波信号功率
方位模糊比：
RASR
=
所有模糊区回波信号功率测绘带回波信号功率
∞
∑ ∫ ∫ k=−∞
Bd / 2 −Bd / 2
PRT / 2 G′2 ( f
−PRT / 2
−
fdc − kPRF,τ − kPRT ) ⋅ dfdτ
距离-方位联合模糊比： ∫ ∫ ASR = k≠0
波位设计表
波斜距 (km)
视角（度） PRF 采样起始方位模糊距离模糊
位最近中心最远最近中心最远 (Hz) (us)
(dB)
(dB)
B1 600 615 630 24 25 26 3300
80
-23
-21
B2 625 635 655 25.5 26 27.5 3200
70
-22
-22
• 国内的星载SAR有L波段（在轨）、X波段（在轨）、S波段（在研）、C波段（预研）。
极化
垂直（V）
极化散射矩阵
水平（H）
同极化交叉极化

SAR雷达目标信号模拟器案例

SAR雷达目标信号模拟器案例来源：北京华力创通科技股份有限公司作者：发表时间：2010-04-08 16:08:50 目前机载 SAR 雷达设备的主要测试手段是在地面采用点目标信号进行部分指标和分辨率测试。

进一步完整的成像测试需要安装在运载飞机上进行实际飞行测试，得到最后的指标。

星载 SAR 雷达设备的主要测试手段同样是在地面点目标信号进行部分指标和分辨率测试。

通过这种测试来估计实际的成像指标。

XXX 型 SAR 雷达目标信号模拟器可以实时模拟回放多点目标和场景目标回波。

用于机载或星载SAR 雷达设备在地面进行完整的功能和性能指标调试和测试。

XXX 型 SAR 雷达目标回波信号模拟器基本原理是一种数字储频体制的测试信号模拟设备。

接收来自雷达系统 TR 组件送出的脉冲发射信号，并在此基础上生成触发脉冲和回波信号；实时模拟点目标回波信号：－－能进行时间延迟、能叠加多普勒频移，能进行幅度调制；非实时模拟面目标回波信号－－可叠加地表信息、轨道特性、平台姿态特性和幅相误差、波位特性、天线性能等工程误差XXX 型 SAR 雷达目标回波信号模拟器主要由三个功能单元组成：射频单元将来自雷达系统脉冲发射信号转换到中频，并将中频单元的模拟回波信号混频至射频，通过射频电缆注入或通过天线回放给被测雷达；数字中频单元基于数字储频体制获取中频信号，经过数字变换成多点目标回波中频信号回放给射频单元。

或根据被测雷达的信号特征，将已经存储的大型场景目标回波回放出去数学仿真单元运行 SAR 雷达场景目标模拟生成算法，生成场景（即面目标）回波数据，注入给数字中频单元技术优势幅相控制技术高速 AD/DA 技术（ 20M － 1.5G 采样率）实时点目标运算，非实时面目标模拟高速板间数据传输技术（单通道最高速率可达 6Gbps ）大容量板级数据存储技术（ 20G ）应用方案雷达系统回波模拟精密延迟信号实现用于宽带雷达模拟器实时记录 SAR 发射信号实时回放数字信号、模拟各种条件下的回波信号技术性能AD/DA 指标： 1.5GSPS ， 10bits板间数据传输速度： 6 × 6Gbps单板数据存储容量： 16GB磁盘阵列容量： 2TB相位精度：二次相位误差：≤ 10 °三次相位误差：≤ 8 °带内幅度波动：± 0.5dB采样率： 1.2GSPS多普勒带宽： 2000 － 3000Hz回波宽度： 80 － 250us ，步长 5us整体时延：τ +2us － 300us ，步长 0.5us 可调，τ为脉宽。

侦察模式下星载SAR多普勒参数估计

作者简介：钟华（１９７８一），男，浙江杭州人，讲师，信号与信息处理．
１８
杭州电子科技大学学报（自然科学版）
２０１６挂
图１ＳＡＲ条带模式下的侦察模型
式中：为接收功率，叫（ｒ）为距离向包络，训：（ｆ）为方位向包络，ｒ为距离向快时间，￡为方位向慢时间，ｃ为光速，Ｋ为距离向调频率，，为载频，Ｒ。为最短斜距，Ｒ（￡）为侦察机到卫星的瞬时斜距．Ｒ（）用泰
有效性．
１ＳＡＲ侦察模型
ＳＡＲ条带模式的侦察模型如图１所示．图１中，方位慢时间为ｔ，起始时刻为ｔ。，侦察机偏离主瓣的
当侦察机位于（Ｒ。，ｔ。）处，接收数据经下变频后的信号如下：
Ｖｏ１．３６ＮＯ．５
Ｓｅｐ．２０ｌ６
侦察模式下星载ＳＡＲ多普勒参数估计
钟华，陈维，杨萌
（杭州电子科技大学通信工程学院，浙江杭州３１００１８）
摘要：准确估计侦察目标的多普勒参数直接影响着ＳＡＲ侦察干扰效果的好坏．在研究ＳＡＲ侦察
模式机理的基础上，根据ＳＡＲ侦察机与目标的运动几何关系，推导了ＳＡＲ侦察模式下的多普勒参数计算公式．然后，利用Ｒａｄｏｎ变换和魏格纳分布的方法估计出侦察目标的多普勒参数．仿真实验结果证明，该参数估计方法在不同的工作模式下都取得了良好的效果．关键词：雷达侦察；多普勒参数估计；Ｒａｄｏｎ变换；魏格纳分布