天基逆合成孔径激光雷达LEO目标成像模式设计

对采用天基逆合成孔径雷达(ISAL)对300～2 000 km轨道高度的低轨(LEO)目标的掠飞和绕飞成像模式进行了性能分析及可行性探究,分析了成像分辨率和成像时间、最小无模糊脉冲重复频率(PRF)和回波信噪比(SNR)等系统关键指标,并进行了对比。研究结果表明：绕飞成像模式相比于掠飞成像模式可以实现对于目标的多角度持续观测,且绕飞周期较短(1.5～2.1 h),可以快速获取更为丰富的目标信息,具备进一步三维ISAL成像的潜力;脉冲积累时间虽然更长,但在300～2 000 km轨道高度范围只有130～190 ms (掠飞成像为0.1～130 ms);最小无模糊PRF (对于10 m转动直径的目标,约为15 Hz)减少一半(减少了对激光器高重频的要求);由于更长的脉冲积累时间,绕飞模式的回波信噪比更高,通过后期处理可以获得更为清晰的图像结果;适用于对重要目标和高价值资产进行快速、高分辨率、全方位的持续观测。而掠飞模式适用于对相近轨道高度面的LEO目标进行遍历和成像,从而建立目标的特征库。