干涉量子雷达测量方法性能分析_吴琼
雷达干涉测量(崔松整理)
雷达干涉测量(崔松整理)雷达干涉测量（崔松整理）第一章绪论第二章雷达SAR：使用短天线一段时间内不断收集回波信号，通过信号聚焦处理方法合成一较大的等效天线孔径的雷达。
1.1雷达及雷达遥感发展概况ENVISAT与ERS的SAR传感器相比，Envisat ASAR的优点主要表现在：扫描合成孔径雷达(ScanSAR)可达到500km的幅照宽度；（ERS只有100km）可获得垂直和水平极化信息；（如果发射的是水平极化方式的电磁波，与地物表面发生作用后会使电磁波极化方向产生不同程度的旋转，形成水平和垂直两个分量，用不同极化方式的天线接收，形成ＨＨ和ＨＶ两种极化方式的图像。
若雷达发射的是垂直极化方式的电磁波，同理，会产生ＶＶ和ＶＨ两种极化方式的图像。
）交替极化模式可使目标同时以垂直极化与水平极化方式成像；有不同的空间分辨率和数据率；可提供7个条带，入射角在15°～45°的雷达数据。
RADARSAT多极化、多入射角ALOSALOS采用了先进的陆地观测技术，能够获取全球高分辨率陆地观测数据。
该卫星载有三种传感器：全色立体测图传感器，新型可见光和近红外辐射计、相控阵型L波段合成孔径雷达（PALSAR）。
PALSAR不受云层，天气和昼夜影响，可全天时全天候对地观测，该卫星具有多入射角，多极化，多工作模式及多种分辨率的特性，最高分辨率可达7m。
（ERS、ENVISAT是多入射角吗？）TerraSAR-XTerraSAR-XTerraSAR-X 是固态有源相控阵的X 波段合成孔径雷达（SAR）卫星，具有多极化、多入射角的特性，具备4 种工作方式和4 种不同分辨率的成像模式。
高分辨率聚束式(High ResolutionSpotLight(HS))聚束式(SpotLight Mode(SL))宽扫成像模式(ScanSAR Mode(SC))条带成像模式(Stripmap Mode(SM)) COSMO-SkyMedCOSMO-SkyMed星座共包括4颗SAR卫星工作在X波段，具有多极化、多入射角的特性，具备3种工作方式和5种分辨率的成像模式，作为全球第1个分辨率高达1 m的雷达成像卫星星座，COSMO-SkyMed系统将以全天候、全天时对地观测的能力、卫星星座特有的高重访周期和l m高分辨率成像1.2InSAR及发展概况SAR的不足：SAR传感器获取的原始资料主要包含两种信息：一是地面目标区域的二维图像，二是地面目标反射回来的相位SAR成像没有利用回波相位信息。
微波干涉雷达系统对桥梁的变形监测
微波干涉雷达系统对桥梁的变形监测作者：汤振苏郑七振吴华勇贾鹏飞来源：《中国水运》2021年第10期摘要：针对传统的桥梁监测方式复杂且效率低等问题，本文阐述了IBIS-S系统的基本测量原理，介绍了雷达监测的两种关键技术，与传统的变形监测手段相比，IBIS-S更具效率高、测量距离远、精确度高等优点。
设计了微变形系统以验证IBIS-S系统的精确性，试验分析表明IBIS-S的精确度较高，误差较小，在监测条件良好的情况下仅为5%;通过该雷达对某地铁桥梁的实时振动监测，分析获得的桥梁时序变形数据，结果表明IBIS-S系统对桥梁动态监测的有效性。
关键词：IBIS-S系统;微变形监测;精确度;桥梁监测中图分类号：P258 文献标识码：A 文章编号：1006—7973（2021）10-0155-03地基干涉雷达测量是一种无接触的具有高精度、测量距离远、效率高的一种新兴的无损遥感技术，目前正处于核心技术优化，工程的变形监测推广阶段[1]。
目前，国内外学者都对IBIS-S进行了相关研究。
刁建鹏等[2]使用了地基干涉雷达技术对中央电视台发射塔进行了变形监测实验; Sofi M[3]等使用IBIS-S对一座人行天桥进行动态监测，并与加速度传感器进行比较，得出了两种测量方式高度一致性结果。
本文使用IBIS-S系统与设计的微变形系统进行变形对比，验证该雷达系统的精度，在室内监测情况下其相对误差仅为5%;最后通过IBIS-S系统对上海某一地铁桥梁的振动测试，验证IBIS-S系统对桥梁动态振动监测的有效性。
1 IBIS-S系统与基本原理介绍IBIS-S系统（图1所示）是由意大利IDS公司和佛伦伦萨大学经过六年合作的成果[4]，该系统主要监测分析建筑物或者桥梁上每一点的变形振动情况。
IBIS-S系统主要使用了两种雷达技术来获取建筑物的变形信息。
步进频率波技术为IBIS-S 系统提供了很高的距离分辨率，其距离向分辨率为0.5m[5]，即每隔0.5m雷达就可获得一个测量点的变形数据。
干涉雷达遥感技术及其在地学信息提取中的应用
干涉雷达遥感技术及其在地学信息提取中的应用
濮国梁;杨武年;郑平元
【期刊名称】《成都理工大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2002(029)005
【摘要】干涉雷达遥感技术是一种用于测量高程、地面位移和地表变化的全新技术.它利用合成孔径雷达回波的相位信息,通过对同一地区进行的至少两次满足干涉条件的观测,获取其干涉相位和干涉图,进而获取DEM或进行差分处理.文章详细介绍了干涉雷达技术原理,讨论干涉雷达处理的基本条件,分析基线、时间对干涉雷达处理的影响以及干涉雷达技术的误差考虑,并按步骤介绍干涉雷达技术在地学信息提取中的一个应用DEM提取.
【总页数】7页(P571-577)
【作者】濮国梁;杨武年;郑平元
【作者单位】成都理工大学遥感与GIS研究所,成都,610059;成都理工大学遥感与GIS研究所,成都,610059;成都理工大学遥感与GIS研究所,成都,610059
【正文语种】中文
【中图分类】P627
【相关文献】
1.极化干涉合成孔径雷达图像信息提取技术的进展及未来 [J], 邹斌;张腊梅;孙德明;王伟
2.基于JERS-1雷达干涉测量的格罗夫山冰盖信息提取 [J], 程晓;范湘涛;王长林;邵
芸
3.机载干涉雷达数据的直接地学编码处理 [J], 尤红建;向茂生
4.干涉雷达在地学研究中的应用 [J], 王超;杨清友
5.星载合成孔径雷达遥感技术的地学应用 [J], 曹忠权;谢平;金花
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合成孔径雷达干涉测量中国专利技术分析
合成孔径雷达干涉测量中国专利技术分析摘要：合成孔径雷达干涉测量（In-SAR）技术是合成孔径雷达技术的分支技术，它是对同一地区观测的两幅复数值影像数据进行相干处理，以获取地表高程信息的技术，它是实现地表开采沉陷、地表沉降、地壳与构造地质形变监测的主要技术手段，为本文以合成孔径雷达干涉测量技术的中国专利申请作为分析对象，对其国内的申请状况、重点专利技术等进行了详细的介绍。
关键词：合成孔径；干涉；专利申请1、合成孔径雷达干涉测量技术概述干涉合成孔径雷达是利用目标回波的相位表示在雷达视向上目标与雷达之间的距离，利用两次成像的不同位置关系，依据三角关系可以得到目标的第三维信息-高程信息。
采用干涉法进行高程测量而建立地面高度模型的基本过程可以包括以下六个步骤：（1）雷达天线通过空间或时间关联，接收成像数据；（2）将对相同采样目标对应的图像进行配准操作；（3）对图像进行降噪滤波处理；（4）将两幅图像进行干涉获得干涉相位，并对干涉相位进行去平地相位处理；（5）二维相位解缠绕；（6）生成数字高程模型【1】。
2、专利分析前准备专利分析前需要对分析数据进行选取，主要包括数据库的选择、检索式的构建以及检索后对数据目标进行查全查准的核验。
本文选取中文摘要库（CNABS），以合成孔径雷达技术、干涉成像技术构建检索要素，利用关键词-“合成孔径、SAR、干涉、InSAR、分类号-“G01S13/90”进行检索要素表达并构建检索式，之后通过主要申请人的专利情况对命中的专利数据进行查全查准，最终获得对应的中文专利样本共1193项。
3、合成孔径雷达干涉测量技术中国专利申请情况分析3.1申请趋势分析图 1 是InSAR技术中国专利申请的历年情况。
从申请趋势图可以看出，相关技术的专利申请起步于2000年以后，之后整体上呈现出逐年上升的趋势，其中1999-2008年属于技术发展的萌芽期，专利申请量较少，平均每年的专利申请量均处于10件以下；2008-2016年进入技术的缓慢发展期，与萌芽期相比，其专利申请量有了明显的增长，其年申请量维持在50件以下；2016年以后，专利申请呈现出明显增长趋势，在2021年已经达到了227年（由于专利申请需要在 18 个月后公布，因此2022的申请量数据不完整）。
干涉式量子雷达的关键技术
电子技术• Electronic Technology104 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering【关键词】量子雷达 纠缠态 干涉测量 光子散射 退相干1 前言量子雷达是近年来随着量子信息科学的发展而出现的新型雷达概念。
量子雷达以量子力学为基础，通过有效利用量子现象来提高目标探测性能。
经典雷达通过发射和接收宏观电磁波来探测目标，而量子雷达发射少量光子组成的量子信号，通过检测返回光子的量子信息来实现目标探测。
纠缠态是量子雷达研究中的最重要资源，可以极大地提升目标探测性能。
量子纠缠体现为量子体系内子系统之间的非定域超空间关联，是量子物理不同于经典物理最奇特的现象。
基于纠缠态的量子雷达首先在发射端生成纠缠光子对，其中一个作为信号光子发射到目标区域，另一个作为闲置光子保留在接收机中。
信号光子经目标反射后被接收，接收机通过提取信号光子与闲置光子的量子关联特性进行目标探测。
量子雷达的优势是具有极高的探测灵敏度和抗干扰等性能。
目前已出现了干涉式量子雷达、量子照明雷达等多种量子雷达体制和方案，其中干涉式量子雷达具有突破标准量子极限的能力。
然而，各种量子雷达体制仍存在较大的理论与技术问题，实用的量子雷达目前尚未出现。
2 干涉式量子雷达探测机理2.1 量子纠缠量子纠缠的概念是针对量子力学完备性而提出的，纠缠态本质上是一种相干叠加态。
如果量子力学中两个子系统A 和B 构成的复合系统处于纯态，根据施密特分解，复合系统的纯态可以表示为：（1）其中，和分别子系统A 和B 的本征函数，p i 为A 和B 的共同本征值，p i 满足：（2）干涉式量子雷达的关键技术文/葛鹏 葛家龙如果非零p i 的个数为1，可以简单地表示为两个量子态的直积，那么为可分离态，即：（3）如果非零p i 的个数大于等于2，不能表示为两个量子态的直积，那么为纠缠态。
也就是说，不能写成可分离态的量子态就是纠缠态。
干涉阵列米波雷达的低仰角高精度估计方法
干涉阵列米波雷达的低仰角高精度估计方法陈根华;陈伯孝;朱伟【摘要】10.3969/j.issn.1001-2400.2012.06.007% 针对米波雷达低仰角估计的难题，结合干涉技术和超分辨算法的优点，提出了干涉阵列米波雷达的高精度低仰角估计方法。
该方法首先利用干涉结构扩展阵列孔径，再将常规的空间平滑算法推广到干涉阵，提出了干涉阵的空间平滑方法，然后应用其实现低仰角多径信号的解相干，最后利用双尺度酉ESPRIT算法得到低仰角的高精度估计。
仿真结果和实测数据验证了干涉阵列的前后向空间平滑方法及干涉阵列的高精度低仰角估计方法的有效性，并分析了该方法存在的信噪比门限与基线模糊门限的产生原因。
【期刊名称】《西安电子科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(000)006【总页数】7页(P42-48)【关键词】干涉阵列;低仰角;空间平滑;解模糊【作者】陈根华;陈伯孝;朱伟【作者单位】西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室,陕西西安 710071;西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室,陕西西安 710071;西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室,陕西西安 710071【正文语种】中文【中图分类】TN958米波雷达具有反隐身、穿透力强等突出优势,但波束宽、角分辨率差等缺点限制其实现高精度的目标跟踪与定位.特别是当波束打地或目标仰角小于1/3波束宽度时,地(海)面的多径反射信号引起波瓣分裂[1],使得常规的单脉冲测仰角技术失效[2],严重时产生米波雷达的“盲区”.目前主要采用超分辨技术对米波雷达低仰角估计或测高问题进行研究[3-6],但并未从根本上解决问题.众所周知,造成米波雷达低仰角估计精度低的根本原因是米波雷达的波束太宽及地面反射多径信号环境太复杂.由于米波雷达波长较长,架设密布的大孔径天线在工程上不易实现且成本高.如何在不增加硬件成本及计算复杂度的条件下扩展米波雷达的天线孔径具有重要的工程实际意义.早期的微波合成干涉雷达[7]可以有效扩展孔径,提高测角精度,降低系统的硬件成本.由于干涉雷达是通过比相的方式测角,因此其测角精度与基线长度成正比,但过少的自由度限制了测角模糊问题的解决,需要额外的阵元实现解模糊,如常用的5阵元解模糊算法[7],且对信噪比要求较高.而干涉阵列天线既扩展了孔径又大大提高了系统的自由度[6,8],为采用超分辨算法实现解模糊创造了条件,且工程上也易实现小孔径天线的架高.目前应用于米波雷达的低仰角估计的超分辨算法主要有子空间类与参数估计类.参数估计类算法不受多径相干信号的影响,但计算量较大,难以实时处理[6,8],而子空间类超分辨算法需要对多径信号解相干,以恢复信号协方差矩阵的秩.常用的解相干算法有空间平滑算法[9]与Toeplitz化[10]等算法,前者是以降低阵列的有效孔径为代价的,后者则要求高信噪比,且两种算法都是针对均匀线阵提出的,而关于干涉阵列的解相干算法未见报道.针对以上问题,结合干涉技术和超分辨算法的优点,笔者提出了干涉式米波雷达阵列结构,在俯仰上以较小的硬件成本扩展天线的孔径,并将常规的均匀线阵(Uniform Linear Array,ULA)的空间平滑算法推广到干涉阵列,提出了适用于干涉阵列的前后向空间平滑方法,然后利用该方法实现多径信号的解相干,最后利用双尺度酉ESPRIT算法[11]得到高精度的低仰角估计.如图1所示,设干涉式米波阵列天线放置在垂直孔径上,该干涉阵列天线由两个相同的子阵S 1和S 2组成;每个子阵均为M个阵元的均匀线阵,子阵内阵元间距为d(d≤λ/2);干涉阵的基线长度为D(D≫Md),λ为入射信号波长;天线的法向方向(水平方向)以上的角度为正,反之则为负;干涉阵列天线的相位中心高度为h a;目标高度为h t.在米波雷达的低仰角目标跟踪或测高应用中,通常假设在低仰角区只有一个远场窄带目标[1,5].为了降低多径信号产生的误差,常用图1所示的两目标信号模型[12](不考虑地球曲率).目标直达波与反射波的入射方向分别为θ1≥0和θ2＜0,直达波与地面反射波的波程分别为R 1和R 2,波程差ΔR=R 2-R 1.设,为干涉阵的接收信号矢量,即式中,,为干涉阵的响应矢量,k=1,2,为子阵S 1的导向矢量(以子阵S 1最底端阵元为参考阵元);u k=sinθk,为俯仰维的方向余弦;s(t)为直达信号复包络;ρ为地面反射系数;τ=ΔR/c,由几何关系可得ΔR≈2(R 1 sinθ1+h a)h a/R 1,c为电磁波传播速度;n(t)是与信号统计独立的、零均值方差为的加性复高斯白噪声;上标“T”表示转置,L为快拍数.由于地面反射的多径信号与直达波完全相干[1,3,5,11],从而导致信号协方差矩阵秩亏.因此,在应用子空间类超分辨算法估计仰角之前,需对多径信号解相干,以恢复信号协方差矩阵的秩.结合低仰角目标的信号环境及干涉阵的结构特征,笔者先采用干涉阵的前后向空间平滑方法对多径信号解相干,再利用双尺度酉ESPRIT算法实现高精度低仰角估计.目前的空间平滑算法[5,9-10]都是针对均匀线阵(ULA)进行研究的,而关于干涉阵的空间平滑方法尚未见报道.干涉阵也可分成多个重叠的相同子干涉阵,符合前向空间平滑的结构特征,同时干涉阵列也是中心对称的,也符合后向空间平滑的条件.因此,笔者将前后向空间平滑思想推广到干涉阵列中,提出了干涉阵的前后向空间平滑方法,并给出详细的理论证明.定理设干涉子阵的阵元数为M,信源数为N,前后向空间平滑的子干涉阵个数为P,前后向平滑后干涉子阵的阵元数为m,即有M=m+P-1.当m≥N且P≥N时,干涉阵列的前后向空间平滑数据协方差矩阵R fb是满秩的.证明设有N个远场窄带相干信号入射到如图2所示的干涉阵,入射角分别为φk,k=1,…,N,则阵列的数据输出矢量为其中,s y(t)=[s 1(t),…,s N(t)]T,为信号复矢量;n y(t)为高斯白噪声;A为导向矢量矩阵.由式(1)可将A分解成如下形式:其中,A 1=[a 1(φ1),a 1(φ2),…,a 1(φN)],为Vandermonde矩阵;B=dia(gexp(j2πD sinφ1/λ),…,exp(j2πD sinφN/λ)),为对称矩阵.当M≥N时,即干涉子阵的阵元数大于等于信源数时,A 1是满秩的;又ran k(A)=ran k(A 1),则A也是列满秩的,其中rank(·)表示矩阵秩.这是干涉阵与均匀线阵的根本区别,对于均匀线阵则要求总的阵元数大于等于信源数.干涉阵的协方差矩阵为其中,信号协方差矩阵,I 2M为2M阶单位矩阵.因为N个信号完全相干,则R s是奇异的且秩为1.首先将干涉阵分成P个相互重叠且基线长度不变的子干涉阵,每个子干涉阵由S 1的m个阵元S 1,p与S 2的m个阵元S 2,p组成,p=1,…,P,P=M-m+1,则第p个子干涉阵的输出信号矢量可表示成其中,A s表示平滑后的第1个子干涉阵的导向矩阵,A s=(I 2⊗J s)×A;I 2表示选择干涉阵的两个子阵;J s=[I m,0 m×(M-m)],为子阵的选择矩阵;C=diag[ exp(j2πd sinφ1/λ),…,exp(j2πd sinφN/λ)],diag[·]表示对角矩阵.由式(5)可得第p个子干涉阵的协方差矩阵为很显然,只有当m≥N时,ran k((I 2⊗J s)×A)=N.综合以上两个条件及矩阵秩的性质可知,只有当m≥N且P≥N时,干涉阵的前向空间平滑数据协方差矩阵R f才是满秩的.类似地,可以得到干涉阵的后向空间平滑数据协方差矩阵R b也是满秩的.因此,干涉阵列前后向空间平滑的数据协方差矩阵R fb=(R f+R b)/2也是满秩的.证毕.由定理可知,在相同的硬件规模下,干涉阵列可分辨的信源数仅为均匀线阵的一半.因为干涉阵列要求平滑后干涉子阵的阵元数m≥N,不是总的阵元数2m≥N,而均匀线阵则只要求平滑后子阵的阵元数大于等于信源个数,也就是说干涉阵平滑后损失的自由度是均匀线阵的两倍.但干涉阵的基线远大于干涉子阵的孔径,干涉阵平滑后孔径并没有明显减小,从而为高精度角度估计创造了条件,这是干涉阵列前后向空间平滑方法的突出优点.针对笔者提出的低仰角目标信号模型,只要P≥2,m≥2,M=m+P-1,则利用干涉阵的前后向空间平滑方法便可实现多径信号的解相干.由式(1)可得干涉阵的数据协方差矩阵的最大似然估计为其中,上标H表示共轭转置.定义干涉阵的前后向空间平滑的选择矩阵为其中,I 2表示二阶单位阵,用来选择干涉阵的两个子阵;I m表示m阶单位阵;⊗表示Kronecker积.因此,干涉阵列前后向空间平滑后满秩的数据协方差矩阵为其中,J为置换矩阵,其反对角线元素为1,其他为0;上标“*”表示复共轭.由于干涉阵是中心对称的[9],因此可用酉变换将式(11)的R fb变换成实值矩阵,以减少后续算法的运算量,并对其进行特征值分解,得到实值的信号子空间与噪声子空间,即其中,Q2m为酉矩阵[11,13].如图2所示,每个子阵内最上边的m-1个单元与最下边的m-1个单元具有偏移量为d的平移不变性,同时E S1与ES 2间具有偏移量为D的平移不变性[11,14].由偏移量大的平移不变性可得到高精度但周期模糊的方向精估计,而由偏移量小的平移不变性可得到精度低但无模糊的方向粗估计.工程上用粗估计对精估计解模糊[14]后便得到高精度无模糊的精估计.因此,笔者选择双尺度酉ESPRIT算法估计目标的低仰角,以较小的运算量实现高精度的低仰角估计.由文献[14]及ESPRIT算法可得,干涉阵列偏移量为d的空间平移不变性可表示成其中,空间角频率,为干涉阵列的选择矩阵,I 2 表示选择两个子阵.由酉变换可将式(13)转换成实值形式,即对以上的旋转矩阵进行特征值分解后,可得到目标的方向余弦的粗估计与精估计,但是顺序是任意的.由于旋转矩阵为实值矩阵,因此可用自动配对算法[14]实现方向余弦的粗估计与精估计间的配对,即从而得到正确配对的粗估计与精估计,即其中,γk为Ψ的特征值,k=1,2.由于干涉阵列的基线远大于子阵孔径,方向余弦的精估计可能是周期模糊的,因此需对精估计进行解模糊,常用的解模糊算法有双尺度法[14]、MUSIC法[14]、中国剩余定理法[15]等.MUSIC法计算量较大且解模糊性能与双尺度法的相当;中国剩余定理法的稳健性较差;双尺度法计算量小,易于实时实现.因此,笔者选择双尺度解模糊法. 由双尺度解模糊法可得到高精度无模糊的方向余弦精估计[14],即其中,θk＞0,表示目标的直达波入射仰角;而θk＜0,表示地面反射波(镜像目标)的入射仰角.由于双尺度解模糊算法是以粗估计为参考的,因此只有当时,才能正确解模糊;否则,解模糊失败,其中u k为目标直达波与反射波的真实方向余弦,k=1,2.综上所述,干涉阵列米波雷达的高精度低仰角估计方法如图3所示.设以下仿真试验中,M=8,ρ=-0.95,R 1=50 km,λ=1.0 m,ha=20 m,D=20λ,d=λ/2,信噪比定义为阵元信噪比,快拍数L=20,每个数据点做300次蒙特卡罗试验.试验1 验证干涉阵列及其高精度低仰角估计方法的有效性.本试验选择16阵元的均匀线阵与干涉阵进行性能比较.由于16阵元均匀线阵的波束宽度约为6.4°,因此选择θ1=2°,θ2=-2.03°.图4给出了不同阵列及不同方法的联合方向估计均方根误差,其中联合方向估计的均方根误差定义为,且干涉阵列进行了4阶前后向空间平滑.由于最大似然法适用于任何阵列及信号环境且估计性能最好,因此本试验还与最大似然法的性能进行了比较.由图4可知,采用笔者提出的方法的干涉阵的性能明显高于均匀线阵的最大似然法的性能.当D=20λ时,干涉阵的估计精度比均匀线阵的提高了约6倍,表明了干涉阵列提高了低仰角的估计精度,有效地扩展了天线孔径,且笔者提出的方法的计算量远小于最大似然法.当D=8λ和20λ时,笔者提出的方法都具有明显的门限效应[16],其门限信噪比分别为-1 dB和3 dB.产生门限效应的根本原因是粗估计性能恶化,导致精估计正确解模糊概率迅速下降[11,14],使得干涉阵的分辨力迅速下降,且门限信噪比随着基线的增加而增加.另外,当基线D=20λ时,干涉阵的最大似然法的信噪比门限约为0 dB.从图4中可看出,笔者提出的方法的估计性能略低于最大似然法,但是最大似然法的计算复杂度远高于笔者提出的方法,难以实时处理,而笔者提出的方法却可实时实现,因此工程应用时需在估计精度与实时性间折中.本试验充分说明了干涉阵列及其低仰角高精度估计方法的有效性.试验2 验证干涉阵列及笔者提出的方法对阵元通道幅相误差的鲁棒性.仿真条件同试验1,阵元通道幅相误差模型为随机幅相误差信号模型.由图5可知,笔者提出的方法对阵元的幅度误差并不敏感,而对相位误差较敏感.因此,实际中需对干涉阵列的相位误差进行充分校正,以便充分利用干涉阵孔径.试验3 分析干涉阵列的基线D对低仰角估计精度的影响.仿真条件同试验2.如图6所示,干涉阵的估计精度并不随着基线的增加而提高,而是存在基线模糊门限.当D小于基线模糊门限时,D的增加使得干涉阵的栅瓣宽度减小,从而提高了干涉阵的估计精度;当D高于基线模糊门限时,栅瓣进一步减小的同时也使得精估计的正确解模糊概率迅速降低,从而导致估计性能迅速恶化.同时,干涉阵的基线模糊门限随着信噪比增加而提高.因此,设计干涉阵列米波雷达时,需根据信噪比选择合适的基线,使估计性能最优.试验4采用某米波雷达实测数据对笔者提出的低仰角估计方法进行验证.雷达架设在较平坦的阵地,阵列为垂直放置的均匀线阵和干涉阵,阵元数都为12.干涉阵由两个6阵元的均匀线阵组成,干涉阵基线长度为8倍波长,阵元间距为半波长,发射时采用数字波束形成技术形成发射波束,照射目标为固定翼飞机.由于距离较远,目标回波数据的信噪比较低,为0～5 dB,快拍数为12.图7给出了均匀线阵与干涉阵的实测数据的低仰角估计结果,其中两者都进行3阶前后向空间平滑,且均匀线阵采用与笔者提出的方法的计算量相当的酉ESPRIT算法.由图7可知,由于信噪比较低,阵元数较少且快拍数较少,两种阵列结构的性能都不是很理想,但干涉阵列的估计性能明显好于均匀线阵,充分说明了在相同硬件规模下,干涉阵列实现了孔径的有效扩展,提高了测角精度,同时也验证了笔者提出的方法的有效性与正确性.以上仿真及实测数据处理结果充分说明了干涉阵列有效地扩展了孔径,提高了测角性能,同时也验证了干涉阵列存在信噪比门限与填充系数门限.笔者提出的干涉阵列米波雷达的低仰角估计方法仍然属于超分辨算法的范畴,因此对信噪比的要求较高,目前常用的先进数字信号处理技术(如脉压、MTD/AMTI、杂波对消等)较易满足本方法对信噪比的要求,且通过了实测数据的验证.针对米波雷达低仰角估计的难题,结合干涉技术和超分辨算法的优点,笔者提出了干涉阵列米波雷达阵列结构及其低仰角的高精度估计方法.笔者将前后向空间平滑思想推广到干涉阵中,提出了干涉阵列的前后向空间平滑定理并给出了详细的证明.干涉阵列的空间平滑方法的突出优点是在解相干的同时阵列的孔径并没有明显降低.多径信号解相干后再用双尺度酉ESPRIT算法实现高精度的低仰角估计.仿真和实测数据处理结果验证了干涉阵列米波雷达及笔者提出的方法的有效性.设计干涉阵列时,需综合考虑信噪比与基线长度,使得干涉阵列性能最优,同时双尺度酉ESPRIT算法可并行实现粗估计与精估计,提高了算法的实时性,非常适合于工程应用.总之,在不增加硬件成本及计算复杂度的前提下,笔者提出的干涉阵列及其高精度低仰角估计方法可明显提高米波雷达低仰角的估计性能.致谢:感谢中电集团38所提供的某米波雷达系统的实测数据.【相关文献】[1]Chen Baixiao,Zhao Guanghui,Zhang Shouhong.Altitude Measurement Based on Beam Split and Frequency Diversity in VHF Radar[J].IEEE Trans on AES,2010,46(1):3-13.[2]朱伟,陈伯孝,周琦.两维数字阵列雷达的数字单脉冲测角方法[J].系统工程与电子技术,2011,33(7):1503-1509.Zhu 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星载双天线干涉SAR基线高精度测定
星载双天线干涉SAR基线高精度测定
王晓光;杨新;王治强
【期刊名称】《遥感信息》
【年(卷),期】2010(000)004
【摘要】星载干涉合成孔径雷达(InSAR)基线的高精度测定是获取地面数字高程信息的关键技术,针对双天线InSAR系统,采用光学系统测量和激光测距联合法.其中,光学系统用于测量基线指向,根据3点T型标志点,给出近似解析解确定算法;由于光学成像测量在相机视轴方向精度不高,需采用激光测距方法,通过信号混频FFT检测相位,最终确定基线长度.模拟结果显示,光学测量与激光测距相联合可高精度确定干涉基线矢量.
【总页数】5页(P17-21)
【作者】王晓光;杨新;王治强
【作者单位】中国科学院光电研究院,北京100190;中国科学院研究生院,北京100049;中国科学院光电研究院,北京100190;中国科学院光电研究院,北京100190
【正文语种】中文
【中图分类】TP79
【相关文献】
1.双天线干涉SAR系统无控制点场景的高精度参考相位快速估计算法 [J], 陈立福;庞科臣;李银伟;粟毅;袁志辉;王静
2.星载双天线干涉SAR系统总体技术研究 [J], 王涛;于海锋;刘杰;张庆君
3.分布式星载干涉SAR基线设计与性能分析 [J], 陈杰;周荫清;李春升
4.星载干涉SAR中的基线问题 [J], 徐华平;周荫清;李春升
5.考虑基线抖动的双天线干涉SAR原始回波仿真 [J], 唐晓青;向茂生;吴一戎因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
《基于频谱分析的自混合干涉系统微位移测量方法研究》范文
《基于频谱分析的自混合干涉系统微位移测量方法研究》篇一一、引言随着现代科技的发展，微位移测量技术已成为众多领域中不可或缺的测量手段。
自混合干涉系统因其高精度、高灵敏度以及非接触式测量的特点，在微位移测量领域中得到了广泛的应用。
本文旨在研究基于频谱分析的自混合干涉系统微位移测量方法，以提高测量的精度和稳定性。
二、自混合干涉系统概述自混合干涉系统是一种利用激光器内部反馈光形成的干涉信号进行测量的技术。
其基本原理是激光器发出的光经过被测物体反射后，与激光器内部的反馈光形成干涉，从而产生干涉信号。
通过对干涉信号的分析，可以得出被测物体的位移信息。
三、频谱分析在自混合干涉系统中的应用频谱分析是一种对信号进行频率分析的方法，可以将时域信号转换为频域信号，从而提取出有用的信息。
在自混合干涉系统中，频谱分析被广泛应用于干涉信号的处理和分析。
通过对干涉信号的频谱分析，可以提取出被测物体的位移信息，并对其进行高精度的测量。
四、基于频谱分析的自混合干涉系统微位移测量方法本文提出的基于频谱分析的自混合干涉系统微位移测量方法，主要包括以下几个步骤：1. 激光器发出光束，经过被测物体反射后与激光器内部反馈光形成干涉信号。
2. 采集干涉信号，并进行预处理，如滤波、去噪等操作，以提高信号的信噪比。
3. 对预处理后的干涉信号进行频谱分析，提取出有用的频率信息。
4. 根据频率信息，计算出被测物体的位移信息。
5. 对计算出的位移信息进行进一步的处理和分析，如数据拟合、误差分析等，以提高测量的精度和稳定性。
五、实验及结果分析为了验证本文提出的基于频谱分析的自混合干涉系统微位移测量方法的可行性和有效性，我们进行了一系列的实验。
实验结果表明，该方法具有高精度、高灵敏度以及非接触式测量的特点，能够有效地提取出被测物体的微小位移信息。
同时，通过对数据的进一步处理和分析，我们可以得到更加精确和稳定的测量结果。
六、结论本文研究了基于频谱分析的自混合干涉系统微位移测量方法，通过实验验证了该方法的可行性和有效性。
超导量子干涉仪的工作原理与使用技巧
超导量子干涉仪的工作原理与使用技巧引言：随着量子科学的迅速发展，超导量子干涉仪作为一种重要的实验工具，被广泛应用于量子信息处理、量子计算以及量子通信等领域。
本文将介绍超导量子干涉仪的工作原理以及使用技巧，帮助读者更好地理解和应用这一重要的实验设备。
一、超导量子干涉仪的基本原理超导量子干涉仪是一种基于超导材料的量子干涉仪，其基本原理是利用超导电子对量子态的特殊性质进行干涉实验。
超导电子对的特殊性质主要包括零电阻和量子纠缠。
1. 零电阻超导材料在低温下可以表现出零电阻的性质，即电流可以在材料中自由流动而不会损耗能量。
这一特性使得超导量子干涉仪能够在实验中实现高精度的电流控制和测量。
2. 量子纠缠超导材料中的电子对可以通过库伦相互作用形成量子纠缠态。
量子纠缠是一种特殊的量子态，其特点是两个或多个粒子之间的状态是紧密关联的，无论它们之间的距离有多远。
这种量子纠缠态的形成使得超导量子干涉仪可以实现高精度的量子测量和操控。
二、超导量子干涉仪的工作原理超导量子干涉仪的工作原理主要包括电流注入、量子态制备、干涉测量和结果读取等步骤。
1. 电流注入超导量子干涉仪中的超导材料通常需要通过外部电流注入来维持超导态。
通过控制注入电流的大小和方向，可以实现对超导材料中电子对的操控。
2. 量子态制备在超导量子干涉仪中，需要将电子对制备成特定的量子态，以进行后续的干涉实验。
这一步骤通常通过控制注入电流的波形和幅度来实现。
不同的量子态制备方式可以实现不同的量子操作，如量子叠加态、量子纠缠态等。
3. 干涉测量在超导量子干涉仪中，通过将两个或多个量子态进行干涉测量，可以获得关于量子态的信息。
干涉测量通常通过调节注入电流的相位差来实现，不同的相位差对应着不同的干涉结果。
4. 结果读取干涉测量完成后，需要对测量结果进行读取和分析。
读取结果通常通过测量电流的大小和方向来实现。
根据不同的测量结果，可以得到关于量子态的具体信息，如相位、纠缠度等。
超导量子干涉器无损检测理论与仿真
2012年第30期(总第45期)科技视界Science &Technology VisionSCIENCE &TECHNOLOGY VISION科技视界0引言超导量子干涉器(SQUID)作为当今最灵敏的探测器之一,在很多领域得到了充分的应用。
SQUID 是基于约瑟夫森效应和磁通量子化效应基础上发展起来的超导量子干涉器件。
探伤基理主要是通过材料的磁性反常来探测缺陷。
如果导体中存在裂缝,电流(或涡流)在导体中流动时会绕过缺陷而重新分布。
通过SQUID 检测该电流产生的磁场就可以得到缺陷的相关信息。
1SQUID 检测原理直流超导量子干涉器的结构如图1所示:将2个约瑟夫森结并联在一起构成超导环路,就构成了SQUID 这种超导微电子器件。
在双结SQUID 中,两个超导路径未被短路,器件偏置电流略大于临界电流Ic。
可测量两端电压,观测直流I-V 特性,在解释有关SQUID 的工作原理时,主要的依据为超导环路中包含的总磁通量必须满足磁通量子化条件,不满足时将进行相关的补偿以达到该条件,即Φ=n Φ0(总磁通量为磁通量子的整数倍,其中Φ为磁通量子)。
(1)图1根据约瑟夫森方程,流经两结的结电流分别为:I 1=I c sin ø1 (2)I 2=I c sin ø2……(3)其中ø1,ø2分别为结的宏观量子相位差,I c 为临界电流。
在得到结1与结2的电流后,流过超导环的总电流I 为:I =I 1+I 2=I c sin φ1+I c sin φ2=2I c sin(φ1+φ2-φ12)cos(φ2-φ12) (9)由于相位差可以表示为Δφ=2e ћVt ,电压与时间的乘积可表示为磁通量Φ,于是可以得到Δφ=2e ћΦ因为有ћ=h 2πΦ0=h 2e 可得Δφ2=φ2-φ12=2eπh ø=πøø0 (10)将(10)代入(9)中可得总电流表达式为:I =2I c sin(φ1+πΦΦ0)cos(πΦΦ0)……(11)当sin(φ1+πΦΦ0)=1时,超导环中有最大电流:I max =2I c cos(πΦΦ0) (12)Φ=Φ外+Φ环=Φ外+Φ环 (13)环路电流定义为:I 环=12(I 1-I 2) (14)在前文中说过在解释有关SQUID 的工作原理时,主要的依据为超导环路中包含的总磁通量必须满足磁通量子化条件,下面我们分两种情况来讨论,即外加磁通量满足或者不满足磁通量子的整数倍。
合成孔径雷达干涉测量及若干关键技术研究
合成孔径雷达干涉测量及若干关键技术研究合成孔径雷达干涉测量及若干关键技术研究引言：合成孔径雷达干涉测量（InSAR）技术是一种通过对两幅或多幅雷达影像的干涉分析来获取地表形变和高程信息的遥感技术。
它利用雷达的发射和接收系统形成的合成孔径，通过比较不同时刻或不同视角的雷达图像，可以测量出地表的微小变化。
这项技术可广泛应用于环境监测、地质灾害预警等领域，具有广阔的应用前景。
本文将着重介绍合成孔径雷达干涉测量技术的原理以及相关的关键技术研究进展。
一、合成孔径雷达干涉测量原理合成孔径雷达干涉测量是通过对两幅或多幅雷达图像进行干涉分析来得到地表形变和高程信息的技术。
其原理主要包括以下几个方面：1. 合成孔径：合成孔径是通过雷达系统来形成的一种虚拟孔径，其大小远远大于实际的天线孔径。
通过合成孔径，可以提高雷达的方向性和分辨率。
2. 干涉分析：干涉分析是通过对不同时刻或不同视角的雷达图像进行相位差分析来得到地表形变和高程信息的算法。
当地表发生形变时，会导致相位改变，通过对两幅雷达图像的相位进行差分，可以得到地表形变信息。
3. 分析和解算：经过干涉分析后，得到的相位差图像需要进行进一步的分析和解算，才能得到可靠的地表形变和高程信息。
其中包括相位解缠、轨道参数精确校正、大气湿延伸校正等过程。
二、关键技术研究进展合成孔径雷达干涉测量是一项复杂的技术，需要借助多个关键技术的支持才能实现。
以下将介绍目前一些主要的关键技术研究进展：1. 相位解缠技术：相位解缠是解决差分相位包裹问题的关键技术。
相位包裹是指相位在空间上发生突变，导致相位差无法直接表示地表形变。
相位解缠技术通过利用多余的信息，将相位包裹进行去除，得到连续的相位图像，从而获得准确的形变信息。
2. 轨道参数精确校正技术：由于合成孔径雷达干涉测量需要对不同时刻或不同视角的雷达图像进行干涉分析，所以需要对雷达系统的轨道参数进行精确校正。
轨道参数精确校正技术可以通过星载GPS等方式获取高精度的轨道参数，从而提高干涉测量的精度。
层状大地表面中心回线瞬变电磁响应特征
第37卷第5期2015年9月物採#异&木COMPUTINGTECHNIQUESFORGEOPHYSICALANDGEOCHEMICALEXPLORATIONVol.37 No. 5Sept2015文章编号：1001-1749(2015)05-0560-06层状大地表面中U回线瞬变电0响应特征吴琼s李永博s李貅2,晋达3(1.中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所，廊坊 065000;2.长安大学地质工程与测绘学院，西安 710054;3.中石化中原油田分公司物探研究院，濮阳 457001)摘要：中心回线装置下水平地层的时间域电磁场表达式为双重积分，内层为汉克尔型积分，外 层为正弦或余弦积分，线性数字滤波法是求解此类特殊积分的有效方法。
这里采用线性数字滤 波法分别计算了均匀半空间、两层和三层介质共七种地电断面的电磁响应，分析了不同类型响应 曲线的形态特征，研究了中间层厚度变化和底层电阻率变化对时间域响应曲线形态的影响。
通 过对比与分析，得出了一些规律性的认识，对于瞬变电磁数据的处理解释具有一定的指导意义。
关键词：汉克尔积分变换；正弦变换；余弦变换；线性数字滤波；瞬变电磁响应中图分类号：P631.3 文献标志码：A D O I：10. 3969/i. issn. 1001-1749. 2015. 05. 030引言瞬变电磁法具有工作效率高、电性分辨力强、探 测深度大、抗干扰能力强等显著优势，因而被广泛应 用于矿产勘探、工程勘察、环境灾害地质调查等多个 领域[1—4]。
时间域瞬变电磁响应的求取通常有两种 方案：①直接法，根据一定的初始条件和边界条件在 时间域中直接求解；②间接法，即频一时转换，根据 频谱分析理论，首先在频率域求解给定场源的电磁响应，再通过傅里叶反变换求得相应的时间域电磁响应[]。
因频率域电磁场表达式较为简单，故其应 用更为普遍。
实现频一时转换的主要方法有离散傅里叶变换 法、延迟谱法、逆拉普拉斯变换法、数字滤波法等5，离散傅里叶变换法因其所需的频率和核函数抽样次 数多、计算量大、速度慢而极少被采用，延迟谱法的 晚期响应不太稳定，逆拉普拉斯变换法的计算量大、计算速度较慢，数字滤波法相比前三种方法，在层状 大地情况下具有计算精度高、速度快且晚期响应稳定的优点，是当前较常用的一种计算方法。
超导量子干涉仪实验的操作指南与数据分析
超导量子干涉仪实验的操作指南与数据分析超导量子干涉仪是一种重要的量子技术装置，它在量子计算、量子通信和量子传感等领域具有广泛的应用。
本文将为读者提供一份超导量子干涉仪实验的操作指南与数据分析，帮助读者更好地掌握该实验技术。
一、超导量子干涉仪的基本原理超导量子干涉仪是基于超导量子比特构建的干涉装置，其基本原理是利用量子比特之间的相干叠加态进行干涉实验。
该装置一般由微波腔、耦合器、量子比特和读取线等组成。
二、超导量子干涉仪的实验操作步骤1. 实验前准备在进行超导量子干涉仪实验前，首先需要对设备进行准备，包括检查设备的连接状态、调整实验装置的参数等。
同时，确保实验环境的稳定性和实验装置的冷却状态。
2. 初始化量子比特在实验开始时，需要将量子比特初始化到一个已知的状态，常用的方法是进行拉比振荡实验。
通过调整驱动脉冲的幅度和频率，使量子比特从基态（|0⟩）向激发态（|1⟩）进行转换，记录该过程中的振荡频率和幅度。
3. 进行干涉实验在量子比特初始化完成后，可以进行超导量子干涉实验。
根据实验需要，可以将多个量子比特进行耦合，构建起量子比特之间的相干叠加态。
通过微调参数和改变干涉装置的结构，可以实现不同形式的干涉实验，如单比特干涉、双比特干涉等。
4. 读取量子比特的状态在干涉实验进行过程中，需要读取量子比特的状态。
一种常用的读取方法是通过测量微波信号的反射或透射来获取量子比特的信息。
读取的结果通常以概率的形式给出，通过多次实验并统计结果，可以得到量子比特在不同状态的概率分布。
三、超导量子干涉仪实验数据的分析方法在进行超导量子干涉仪实验后，需要对实验数据进行分析和处理，以获得相关的物理参数和结论。
常用的数据分析方法包括以下几个方面：1. 拉比振荡曲线拟合通过对实验得到的拉比振荡曲线进行拟合，可以得到量子比特的拉比频率和湮灭频率。
拟合得到的结果可以用来判断量子比特的准确性和稳定性。
2. 干涉条纹的处理对于干涉实验得到的条纹图案，可以通过图像处理方法进行分析。
干涉量子雷达测量方法性能分析-南京大学学报自然科学
d e v e l o m e n to ft h ea n t i s t e a l t ht e c h n o l o n dp u t sf o r w a r dh i h e rr e u i r e m e n t so nt h ep e r f o r m a n c eo fr a d a r p g ya g q -
P e r f o r m a n c e a n a l s i s o fm e a s u r e m e n tm e t h o d s f o r i n t e r f e r e n c eq u a n t u mr a d a r y
* , , WuQ i o n B a iY e c h a o Z h a n i n a n g gX g g
( , , , ) S c h o o l o fE l e c t r o n i cS c i e n c ea n dE n i n e e r i n N a n i n n i v e r s i t N a n i n 2 1 0 0 2 3, C h i n a g g j gU y j g
: , A b s t r a c t I nr e c e n ty e a r s t h es t e a l t ht e c h n o l o sb e c o m i n o r ea n d m o r ec o mm o nw h i c hp r o m o t e st h e g yi g m
干涉量子雷达测量方法性能分析
吴
摘
琼, 柏业超 * , 张兴敢
( ) 南京大学电子科学与工程学院 , 南京 , 2 1 0 0 2 3 要: 目前隐身技术 ㊁ 空间小目标探测以及行星防御等应用领域对雷达系统的 性 能 提 出 更 高 要 求 , 随着量子信息 技术和量子计算机的发展 , 利用量子技术改进远程传感器系统并提高传感器灵敏度 已 成 为 众 多 科 学 领 域 的 研 究 热 点. 初步研究结果表明 , 依赖于少量纠缠叠加光子的量子雷达与不采用纠缠光子 的 雷 达 相 比 , 其分辨率以二次方的 速率提高 . 同时 , 对于同一个目标 , 量子雷达比传统雷 达 的 有 效 探 测 距 离 更 远 , 且量子散射截面旁瓣为射频隐身目 标的探测提供了一种新方法 . 介绍了量子雷达的基 本 概 念 和 分 类 ㊁ 探 测 机 理, 并 从 干 涉 测 量 的 角 度 出 发, 重点分析 了干涉量子雷达的几种不同测量方法的性能 . 对比分 析 相 位 估 计 误 差 和 目 标 距 离 估 计 误 差 , 给出了测量方法所达 到的量子极限以及系统所达到的超级灵敏度区域 . 中图分类号 : T N 9 5 7. 5 1 文献标识码 : A 关键词 : 干涉量子雷达 , 海森伯极限 , 纠缠态光子 , 干涉测量法
干涉测量方法
干涉测量方法嘿，朋友们！今天咱来聊聊干涉测量方法。
这玩意儿啊，就像是一个神奇的魔法棒，能让我们看到好多平常看不到的东西呢！你说干涉测量方法像啥？嗯，我觉得它就像一个超级侦探，能从那些细微的线索里找出真相。
比如说，你看那两束光，它们就像两个小伙伴，一起手牵手跑啊跑。
当它们碰到一起的时候，哇哦，就会出现一些奇妙的现象。
这就好像两个好朋友在一起玩耍，会创造出很多有趣的事情一样。
干涉测量方法在好多领域都大显身手呢！在科学研究里，它能帮科学家们探索那些神秘的微观世界，就像给科学家们配上了一副超级放大镜。
比如说，研究材料的特性啦，了解光的性质啦，它都能发挥巨大的作用。
咱再说说它在实际生活中的应用。
哎呀呀，你可别小瞧它哦！比如说在精密测量中，它能让我们把东西测量得超级准确。
想象一下，要是没有它，那些精细的零件怎么能做得那么完美呢？而且哦，干涉测量方法可不是随随便便就能掌握的。
这就像学一门绝世武功，得下一番苦功夫呢！要调整好各种参数，要让那两束光乖乖听话，可不是件容易的事儿。
但一旦掌握了，那可就厉害啦！它还特别考验我们的耐心和细心。
就像照顾一个小婴儿，得时刻关注着它的一举一动，稍有不慎可能就前功尽弃啦。
不过别担心，只要我们用心去学，去尝试，就一定能把干涉测量方法玩得团团转。
就像我们刚开始学骑自行车一样，一开始可能会摔倒，但慢慢地就会越来越熟练啦。
总之呢，干涉测量方法是个超级有趣又超级有用的东西。
它就像一把钥匙，能为我们打开好多未知世界的大门。
我们可不能错过这么好的机会，得赶紧去探索它的奥秘呀！所以啊，大家都行动起来吧，让我们一起在干涉测量方法的奇妙世界里尽情遨游！。
“嫦娥五号”深空干涉测量性能分析
“嫦娥五号”深空干涉测量性能分析
任天鹏;路伟涛;孔静;谢剑锋;韩松涛;王美;满海钧;牛东文;刘河山;周之金
【期刊名称】《深空探测学报(中英文)》
【年(卷),期】2021(8)6
【摘要】在“嫦娥五号”任务中,深空干涉测量系统正式参加轨道测量,提供了高精度的角位置信息。
采用对流层时延混合建模技术,确保了实时干涉测量精度;利用分时跟踪技术,在链路带宽受限条件下首次开展了快速洲际干涉测量;通过对“嫦娥五号”探测器轨道测定结果分析,表明干涉测量误差修正、定轨精度符合给定的要求,验证了深空干涉测量在深空导航中探测器快速轨道确定的有效性。
【总页数】10页(P572-581)
【作者】任天鹏;路伟涛;孔静;谢剑锋;韩松涛;王美;满海钧;牛东文;刘河山;周之金【作者单位】北京航天飞行控制中心;航天飞行动力学技术重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】P228.4
【相关文献】
1.深空干涉测量天线高精度站址测量技术现状及展望
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4.中国深空探测网干涉测量系统性能分析
5.深空网干涉测量数据对嫦娥五号定轨能力分析
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干涉量子雷达测量方法性能分析
吴 琼， 柏业超 ＊ ， 张兴敢
（ ） 南京大学电子科学与工程学院 ， 南京 ， ２ １ ０ ０ ２ ３ 摘 要： 目前隐身技术 、 空间小目标探测以及行星防御等应用领域对雷达系统的 性 能 提 出 更 高 要 求 ， 随着量子信息 利用量子技术改进远程传感器系统并提高传感器灵敏度 已 成 为 众 多 科 学 领 域 的 研 究 热 技术和量子计算机的发展 ， 点． 初步研究结果表明 ， 依赖于少量纠缠叠加光子的量子雷达与不采用纠缠光子 的 雷 达 相 比 ， 其分辨率以二次方的 同时 ， 对于同一个目标 ， 量子雷达比传统雷 达 的 有 效 探 测 距 离 更 远 ， 且量子散射截面旁瓣为射频隐身目 速率提高 ． 标的探测提供了一种新方法 ． 介绍了量子雷达的基 本 概 念 和 分 类 、 探 测 机 理， 并 从 干 涉 测 量 的 角 度 出 发， 重点分析 了干涉量子雷达的几种不同测量方法的性能 ． 对比分 析 相 位 估 计 误 差 和 目 标 距 离 估 计 误 差 ， 给出了测量方法所达 到的量子极限以及系统所达到的超级灵敏度区域 ． 关键词 ： 干涉量子雷达 ， 海森伯极限 ， 纠缠态光子 ， 干涉测量法 中图分类号 ： ＴＮ ９ ５ ７． ５ １ 文献标识码 ： Ａ
第５ ２卷 第５期 ２ ０ １ ６年９月
南京大学学报 （ 自然科学 ）
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［ １］
相位测量误差的影响 ．
１ 量子雷达基本原理
１． １ 量子雷达 系 统 组 成 传 统 雷 达 发 射 电 磁 波探 测 目 标 ， 其信号可看成是由大量的光量子 构成 ， 而量子雷达采用相对较少的光子 ， 基于电 磁波的量子效应对感兴趣目标进行远距离探
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由于隐身技术和电子对抗技术的进步和日 益成熟 ， 雷达作为一类典型的电子信息系统 ， 担 其目标探测 负着 信 息 获 取 和 精 确 制 导 的 重 任 ， 传统雷达系统采用 能力 受 到 越 来 越 多 的 挑 战 ． 电磁 波 探 测 目 标 ， 利用电磁场和传统电动力学 描述 雷 达 信 号 ． 当前雷达系统对抗反隐身能力 较弱 ， 在噪声和易损耗环境中信号处理复杂 ， 成 像能 力 和 实 时 性 有 待 进 一 步 提 高 ． 虽然超宽带 雷达的出现在一定程度上提高了雷达系统的目 标识 别 和 成 像 能 力 ， 但仍迫切需要进一步研究 一种 新 体 制 雷 达 ． 新体制雷达要在承袭传统雷 达系统优点的同时 ， 有效提高雷达的探测 、 识别 和分辨目标的能力
） 基金项目 ： 毫米波国家重点实验室开放课题 （ Ｋ ２ ０ １ ５ １ ４ 收稿日期 ： ２ ０ １ ６－０ ３－０ ９ ： Ｅ－ｍ ａ ｉ ｌ ｕ． ｅ ｄ ｕ． ｃ ｎ ｃ ｈ ｂ ａ ｉ ＊ 通讯联系人 ， ＠ｎ ｊ ｙ
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南京大学学报 （ 自然科学 ）
第５ ２卷
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