多频段星载SAR系统设计

星载合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)由于其特有的优点已经成为一种重要的对地观测手段,星载SAR技术也得到了快速的发展。目标的后向散射与雷达的工作频段密切相关,对于不同的目标,不同频段的观测效果也各不相同,为了提高对多种目标的分类和识别能力,采用多频段SAR系统就成为一个重要的方向。在讨论多频段星载SAR优势的基础上,对多频段星载SAR的系统设计中的工作体制选择、天线方案设计、波位设计等关键问题进行了论述并给出系统设计方法,最后进行了设计实例。     

一种星载SAR定标接收机误差分析

作为星载SAR地面微波辐射定标场主要外定标设备,定标接收机用于完成星载SAR天线方向图和辐射功率的测量。为实现高精度测量,需要定标接收机有很高的测量精度。本文对定标接收机的高精度指标进行了定量误差分析,介绍了定标接收机的工作原理,给出了误差计算模型和误差分析方法。该方法利用误差精度分配及误差计算最大值来分析定标接收机的精度指标,并给出了定标接收机各项精度指标的实测结果,验证了该误差分析方法的正确性和精确性。     

未来星载SAR技术发展趋势

星载合成孔径雷达(SAR)以卫星等空间飞行器为运动平台,具有全天时、全天候、全球观测能力,已成为一种不可或缺的对地观测手段。当前,我国星载SAR已实现分辨率从米级到亚米级、系统体制从正侧视条带向方位扫描聚束、从单通道向多通道、极化方式从单一极化到全极化的技术跨越。随着技术的不断进步,未来星载SAR将在体制、概念、技术、模式等方面取得突破,包括高分辨率宽幅成像、多基地、轻小型化、智能化等,从而不断拓展星载SAR的观测维度,实现多维度信息获取。该文将围绕星载SAR的技术发展趋势展开论述。      

多方位角观测星载SAR技术研究

该文针对多方位角观测星载SAR新技术进行综述。首先分析了当前国内外SAR卫星发展现状和趋势,并从多个角度对比综述了其对地观测的能力。在此基础上,结合当前应用需求对多方位角观测星载SAR工作新模式进行了综述,解析其工作机理,并结合试验结果总结分析了多方位角观测星载SAR在目标散射信息、几何信息和运动信息获取方面的优势。最后,对多方位角观测星载SAR技术的发展进行了总结和展望。      

超高分辨率星载SAR系统多子带信号处理技术研究

多子带信号拼接是星载合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar, SAR）实现超高距离分辨率的重要方式,但受限于硬件系统、大气传输等非理想因素的影响,接收各子带信号在子带内会存在幅度和相位误差,子带间也存在幅度、相位和时延不一致误差。这些误差严重影响多子带合成后的信号质量以及最终的图像质量。本文基于星载多子带SAR系统模型,首先提出了一种先单子带成像,再多子带信号拼接的成像处理策略;然后在此基础上,针对子带内/子带间幅相和时延误差提出一种基于各子带强目标点数据的误差估计与补偿方法。该方法主要包括基于质量相位梯度自聚焦（Quality Phase Gradient Autofocus, QPGA）准则的强目标点数据提取、基于PGA的子带内误差估计、子带间误差估计和误差补偿与频谱合成四个步骤。理论仿真分析数据实验验证了本方法的有效性。      

一种星载合成孔径雷达微波辐射场定标接收机

介绍一种星载合成孔径雷达微波辐射定标场定标接收机,阐述该定标接收机功率标定、通道增益校准、接收数据时空同步技术的实现方法,给出该定标接收机在星载合成孔径雷达(SAR)在轨测试中的应用结果.     

某高功率星载SAR可展开天线的热设计

针对某大型星载合成孔径雷达可展开天线尺寸大、结构柔度大、天线单元面积小、有源通道排布紧凑、热流密度大、热稳定性较差等问题,进行了泵驱动流体回路配合可展开式辐射器的系统散热方式可行性研究.建立了星载相控阵天线在轨辐射换热计算数值模型,通过模拟计算对极端外热流工况的天线阵面在轨温度场进行了分析;同时,针对天线T/R模块内部...     

星载高分辨率宽幅成像技术分析

从星载合成孔径雷达的分辨率与成像幅宽的关系出发,分析了2种高分辨率宽幅成像技术的基本原理,其中一种可以实现高分辨率条带成像模式;另一种可以实现高分辨率马赛克成像模式.并提出了各自需要解决的关键技术.最后,通过2种技术的性能比较,指出了各自的应用范围.     

星载寄生式SAR多普勒特性分析

本文基于星载双基地雷达空间几何关系,给出了星载寄生式SAR系统中小卫星多普勒参数的两种表达形式,进一步给出了与多普勒特性相关的几个重要系统参数的表达式。分析了基线和相对速度对小卫星多普勒特性参数偏移主星参数的影响,指出基线是主要影响因素;对多普勒中心频率影响大,对多普勒调频斜率及方位分辨率影响小。分析了利用寄生式SAR提高方位分辨率的能力和限制因素。     

星载SAR飞行平台若干问题的仿真研究

飞行平台的仿真是星载SAR系统仿真中一个非常重要的部分。星载SAR(合成孔径雷达)仿真系统与传统的机载SAR仿真系统在飞行平台部分存在很大的差异。文中详细论述了SAR卫星平台仿真中轨道动力学、波束投影点、星下点以及卫星与地面目标瞬时相对运动等问题的仿真方法及其实现，并就一些近似计算给SAR系统带来的误差进行了分析。     

星载SAR脉冲重复频率和幅宽冗余设计的仿真与研究

介绍了星载SAR(合成孔径雷达)PRF(脉冲重复频率)的设计方法,分析了影响PRF的因素,针对轨道高度突变、PRF如何变化而满足对同一波位连续成像的情况下给出了仿真。讨论了在观测幅宽冗余设计的前提下,当卫星轨道高度或姿态发生变化时,星载SAR波位设计可能受到的影响程度,通过仿真表明,观测幅宽冗余设计一定时,要求卫星的高度和视角突变不能超过一定的范围。     

星载SAR系统设计中的雨衰估算

主要讨论了微波信号大气传播中降雨衰减的估算方法。基于我国部分地区降雨强度长期累计分布 ,计算了部分地区X波段信号传输的降雨衰耗。针对星载SAR的特点 ,分析了雨衰对SAR的影响 ,提出了星载SAR设计时雨衰的指标     

星载SAR计算机的故障注入测试系统设计

分析了一种基于软件、硬件和仿真技术于一体的故障注入系统.文中介绍在航天环境中,由于单粒子事件对计算机产生不良影响,致使星载设备计算机软件必须采取一系列纠错、容错等措施才能实现高可靠性和高安全性,但采取的这些措施在实际航天环境中是否有效,需要在地面进行测试.利用故障注入系统进行地面测试就是一种有效的测试方法.     

星载DPCMABSAR系统主要性能指标分析

星载分离相位中心方位多波束合成孔径雷达可以同时实现方位向高分辨率和宽测绘带成像。分辨率、测绘带宽度、模糊度和作用距离等性能指标是系统设计的目标,同时也是用户最为关心的指标。通过对这种新体制SAR技术原理进行分析,并参照常规SAR上述指标的定义,给出了DPCMABSAR系统的分辨率、测绘带宽度、模糊度和作用距离等性能指标的计算公式,可用于系统工程设计时参考。同时计算结果与常规SAR对照,进一步体现了DPCMAB技术的优势。     

星载合成孔径雷达系统的内定标

介绍了星载合成孔径雷达(SAR)的内定标原理和有源相控阵SAR内定标的实现方法。内定标主要用于测量发射功率和接收增益的相对变化,也可用于监测TR组件的失效情况和定性分析天线性能。要提高测量精度需保障内定标设备尽可能小的温度变化特性及寿命期内小的性能变化。     

星载SAR应答式欺骗干扰研究

本文从星载SAR(SyntheticApertureRadar)的应答式欺骗干扰方法入手,在研究应答欺骗式干扰原理的基础上,建立了SAR地面目标回波模型。通过分析回波多普勒频移和调频速率,计算出应答干扰机所需的合成假目标数据,从而得到了相应的干扰信号。     

总体方案阶段星载天线电磁兼容的仿真

为适应卫星总体方案阶段对星载天线电磁兼容的快速预测需求,提出了Antenna Magus和FEKO软件相结合的快速仿真方法。首先利用Antenna Magus建立天线的初级模型,再无缝导入FEKO软件并优化得到分析所需天线模型,最后进行天线对之间的隔离度仿真。并对某型号卫星总体方案阶段论证中增加S中继终端分系统带来的天线电磁兼容问题进行了仿真,仿真结果与实际测量结果一致,表明仿真方法可有效应用于卫星工程实践。