星载GNSS-R海面风速反演方法研究

星载GNSS-R因其时延-多普勒相关功率(DDM)波形对风速的敏感性较低,采用理论与实测波形匹配的方法所得风速精度较差。针对这一问题,该文采用一种直接建立相关功率值与风速之间联系的方法获取风速信息。基于相关功率模型对散射功率进行了归一化修正及其简化处理,利用UK TDS-1卫星试验数据和散射计(ASCAT)同比观测风速分别建立归一化散射功率及其简化式与海面风速之间的经验模型。与ASCAT观测风速对比结果表明:在0~20 m/s的风速范围内,采用归一化散射功率反演风速的均方根误差为2.11 m/s;两种方法的反演精度相近,简化修正方式避免了复杂的积分运算更适用于实时处理。     

基于ICGA的星载天线自适应调零算法

有效地抑制干扰,最大程度地保障正常通信,是卫星通信的一项关键技术.采用基于整数编码遗传算法(Integer Coded Genetic Algorithm ICGA )的卫星天线自适应调零算法,利用遗传算法不受初始值选择的局限,全局搜索及整数编码的快速性,可以实时实现天线调零.计算机仿真实验表明了该算法的有效性和鲁棒性.     

基于自适应遗传算法的星载SAR天线方向图与模糊综合

该文针对改善星载合成孔径雷达(SAR)的模糊特性,提出了一种自适应遗传算法。该算法同时对模糊和方向图进行优化。首先确定模糊区域,然后以天线方向图的主瓣宽度和副瓣电平(包括星载SAR模糊区域的副瓣电平)为目标函数,应用自适应遗传算法对天线方向图进行综合。为了避免早熟的现象,在该算法中,交叉概率、变异概率和变异范围同时进行了自适应的变化。和非自适应遗传算法相比较,该算法迭代步骤少,收敛速度快。仿真结果表明,模糊度得到了很好的抑制,对星载SAR系统设计具有实际意义。     

星载激光测高仪接收放大器参数的优化设计

为使星载激光测高仪满足测量精度的需求,分析了接收放大器部分的设计原则与要求,对带宽、信噪比、探测灵敏度和放大倍数等主要性能参数进行了理论分析与研究,得到了性能参数的关系和优化的参量。理论结果表明,在激光测高仪测量范围为450 km~650 km,激光脉冲宽度为8 ns~12 ns,工作波长为532 nm与1 064 nm的情况下,对放大器性能参数进行分析计算,可以满足虚警率为1%的星载激光测高仪的设计需求。     

一种适用于星载大斜视聚束SAR的改进距离徙动算法

星载大斜视聚束合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）探测范围大、目标驻留时间长,有广泛的应用前景,但会带来较大的距离徙动,使得回波信号耦合严重。传统算法使用固定窗接收数据,为了采集完整,则需要较大的采样窗,但采得数据中存在大量的无效数据,采样效率很低。为解决时域采样效率低等问题,可使用滑窗接收模式,但该模式一般结合时域算法或极坐标格式算法使用,而在星载SAR大场景成像的情况下,时域算法计算效率低下,极坐标格式算法的聚焦半径较小,因此本文提出了一种改进的距离徙动算法来解决大斜视滑窗接收模式下的高效精确成像问题。本文建立了滑窗接收模式下的时域回波模型,利用傅里叶变换的性质推导出精确两维解析频谱,并基于上述两维解析频谱,提出雷达视线坐标系下的两维空间域解耦方法并给出对应的完整成像处理流程,最后通过仿真实验验证算法的有效性。本文提出的新方法既能解决大斜视两维频谱扭曲带来的频域采样效率低下问题,又可避免传统方法在大斜视模式下的残留距离徙动放大问题,为后续的自聚焦处理提供便利。     

星载原子干涉重力梯度仪测量方法与噪声分析

原子干涉重力梯度仪在星载环境下可获得较长的干涉时间,有效规避了原子触碰容器壁的风险,因此可实现高精度的测量,同时利于星载仪器的小型化。目前原子干涉重力梯度仪地面测量技术成熟,尚未得到空间应用。根据星载失重的特殊条件,提出一种适用于空间微重力环境的原子干涉重力梯度测量方法,并对其测量精度进行了分析。结果表明,在卫星重力测量关注的0.1 Hz以下的测量频带内,星载原子干涉重力梯度仪的潜在测量精度可达到1 mE/Hz~(1/2)。该测量方法为未来原子干涉重力梯度仪的星载应用提供重要的技术基础。     

一种基于压缩感知恢复算法的SAR图像方位模糊抑制方法

方位模糊现象广泛存在于星载合成孔径雷达图像中。当模糊能量较强时,会出现大量的虚假目标,严重影响对图像的判读。由于模糊能量与真实主区能量在时域、频域中均互相混叠,现有的处理方法很难在不损失分辨率的条件下,有效抑制方位模糊所产生的鬼影。该文提出一种基于压缩感知恢复算法的方位模糊抑制方法,通过截断图像的多普勒频谱实现模糊抑制,而后将原始图像作为先验信息、将截断谱作为观测结果,利用压缩感知恢复算法,迭代求解出高分辨率的图像。经过仿真与真实数据验证,该方法可以有效抑制方位模糊能量,而不损失主区目标分辨能力,且对复杂场景同样具有良好的效果。      

星载双圆极化混合波纹喇叭数传天线

提出了一种新型星载X频段点波束数传喇叭天线,这种新型波纹喇叭天线轮廓主要由若干轴向波纹和垂直波纹组成,轴向波纹段将合适比例的高次模式馈入垂直波纹段并共同实现优异的辐射匹配性能.利用基于模式匹配算法的CHAMP软件对天线进行设计优化,按照设计结果加工出产品,最终实测结果表明,该天线在8.0～8.5 GHz频带范围内具有较...     

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。     

星载海洋监视雷达系统

文中在比较星载海洋监视设备特点的基础上,指出了雷达用于海洋监视的独特优势,并对假设的星载海洋监视雷达系统的工作波段、工作模式、威力覆盖、检测能力进行了具体讨论,分析了星载海洋监视雷达的关键技术。最后指出随着技术的发展,雷达必将成为下一代星载海洋监视的首选设备。