基于跨航向稀疏阵列的机载下视MIMO 3D-SAR三维成像算法

基于阵列天线的SAR 3维成像技术是实现SAR 3维高分辨成像的重要方式之一。该文通过沿飞行平台跨航向稀疏地布置多个收发天线阵列单元,构造了跨航向稀疏下视阵列天线构型的MIMO(多发多收)机载3D-SAR,并分析了跨航向稀疏下视阵列MIMO机载3D-SAR的成像几何、3维回波信号模型,提出了适用于跨航向稀疏下视阵列MIMO机载3D-SAR的3维成像算法,最后通过仿真实验验证了算法的有效性并对结果进行了分析。     

机载多维度SAR误差分析与成像自配准处理方法

随着机载SAR技术发展,在同一架飞机上可以同时安装多个波段的全极化SAR载荷,形成机载多维度SAR系统。中科院空天院牵头研制了一部机载多维度SAR系统,并采用统一的频率源作为基准,以保证不同波段SAR之间在时间、相位方面的一致性,开展了数据获取实验。本文分析了该机载多维度SAR在采样延迟、方位时间和运动补偿等方面的误差,并提出了一致性校正和成像处理的方法,实现了无需后续图像匹配的成像自配准。机载多维度SAR实验数据处理结果表明,多波段成像自配准精度达到1个像素以内,为后续多维度SAR数据联合分析提供了良好的基础。     

基于距离-多普勒算法的机载大斜视SAR成像

根据机载大斜视SAR距离走动较大的特点，通过在方位时域和频域分别校正部分距离走动，结合二次距离压缩和方位三次匹配，提出了基于RD算法的机载大斜视SAR成像算法，该算法能有效的克服聚焦深度和方位时间-带宽积的限制。成像实验的结果表明，该算法可应用于斜视角较大的机载SAR成像系统。     

地形测绘用三天线机载干涉合成孔径雷达

回顾了中国科学院电子学研究所重复飞行机载L—SAR干涉系统和机载X波段双天线干涉SAR系统的研制和试验，阐述了利用收发天线分置结构拓展干涉基线长度的方法。在采用三天线的收发天线分置结构机载干涉SAR的基础上，构建三天线的双基线机载干涉SAR，并就其基线精密动态测量和基线优化设计两个关键技术以及系统性能进行了分析。分析结果表明，利用三天线构成的双基线机载干涉SAR是改进相位展开过程、提高高程测量精度的有效方法。     

SAR技术的发展现状

本文以表格形式来说明民用空载和机载合孔径雷达技术的发展现状。表中列出了一些用户需求和目前系统的一些特性。并给出了一些特殊的应用结果。     

合成孔径雷达（SAR）在民用领域的新发展

合成孔径雷达（SAR）技术近年来发展迅速,呈现出小型化、轻质化、一体化、高分辨等多方向特点,在军用领域之外,以地基、机载和星载等为平台的民用领域的研究取得了多项新进展。     

机载双频曲线SAR系统与试验

曲线合成孔径雷达（SAR）是一种孔径流形特殊的成像雷达,其所搭载平台通过作曲线运动,能观测到目标更多的方位散射信息、获取更高的空间分辨率,同时还具备一定的三维成像能力。随着成像技术的不断发展,机载曲线SAR在重点区域侦测相关任务中呈现广阔的应用前景。本文主要介绍了研究团队近年研制的机载双频曲线SAR系统,以及于2020年9月在陕西开展的一系列机载双频曲线SAR飞行试验。该系统能同时完成Ku波段三通道以及L波段双通道全极化数据采集工作,文中对曲线SAR中的高分辨成像、子孔径关联三维特征提取、曲线孔径干涉处理以及动目标跟踪检测等处理应用进行了介绍,并给出了实测数据处理结果,验证了系统性能和其可靠性。     

采用格形算法对SAR图像进行压缩处理

文章提出了一种新的可用于合成孔径雷达的图像数据压缩技术。该技术基于格形编码的方案，人有比以往的压缩算法更为出色的特性，在星载和机载合成孔径雷达图像和原始数据的压缩上有着广泛的应用前景。文中给出了对机载雷达图像压缩后的实验结果和分析数据。     

先进双基SAR技术研究(英文)

该文展示了世界上几个重要的先进混合双基SAR实验。混合双基模式是指发射端和接收端分别装载于不同类型的平台,例如星载/机载,机载/静止平台,星载/静止平台等。近年来相继有若干混合双基SAR实验成功完成,主要包括TerraSAR-X/PAMIR,PAMIR/静止平台,以及TerraSAR-X/静止平台。此外,在TerraSAR-X/静止平台的双基模式下还验证了多基线干涉SAR(MB-InSAR)和数字波束形成(DBF)技术。值得强调的是,该文所展示的DBF实验结果属于世界上首次成功的基于在轨雷达卫星的DBF实验。     

平飞模式双站SAR成像算法研究

双站SAR的成像技术是机载双站SAR的一个关键问题,该文首先建立了平飞模式的双站模型,然后在双站模型等效到单站的基础上,对双站SAR成像方法进行了研究,分别给出了平飞正侧视的CS双站成像算法和平飞斜侧视模式时的ECS双站成像算法,该等效方法能够解决平飞模式的双站SAR成像问题,最后通过计算机仿真,验证了该算法的有效性。     

基于雷达散射特性的高分辨率SAR图像自动目标识别

高分辨率SAR的迅速发展为自动目标识别提供了可能,为了克服存储海量模板带来的计算复杂性,发展基于模型的目标识别现已成为新的国际研究热点.先由目标的真实三维模型依据电磁波散射理论计算雷达散射截面(RCS),利用宽带合成孔径技术得出目标散射特性的空间分辨率图像,进而基于模拟图像实现目标的CFAR检测.最后利用我国机载高分辨率SAR图像对该方法进行实验,验证了本文提出的基于雷达散射特性目标识别的有效性.     

星载合成孔径雷达聚束模式方位分辨率研究

从星载合成孔径雷达与机载合成孔径雷达成像几何关系的差异,可以看出经典的聚束模式合成 孔径雷达方位分辨率公式对于星载情况有较大误差。该文给出了适用于星载聚束模式合成孔径雷达的方位向分辨率的计算方法,数据模拟结果验证了方法的难确性。     

合成孔径雷达噪声干扰研究

本文首先从信号—干扰功率比(信干比)的角度分析了合成孔径雷达(SAR)噪声干扰的效果及特点,分析了对SAR系统实施噪声干扰的特殊性以及影响SAR噪声干扰效果的因素.然后,利用机载SAR原始数据进行了噪声干扰仿真实验,给出了仿真结果并进行了分析.     

高分辨率SAR实时信号处理

介绍了高分辨率合成孔径雷达实时信号处理机硬件结构和实时信号处理算法及流程。该信号处理机的核心是G4模块，包含4个矢量处理芯片MPC7410，G4模块具有存储容量大和运算速度快的特点。算法上采用工程上较易实现的R-D算法及对比度最优自聚焦算法。利用机载SAR试飞数据验证，得到了高分辨率SAR图像，证明信号处理机稳定有效可靠。     

基于Vega的雷达图像生成仿真系统设计

进行合成孔径雷达（SAR）成像仿真是研究成像雷达的一个重要手段。利用软件平台VC＋＋,Multigen Creator和Vega设计机载合成孔径雷达（SAR）成像仿真系统是一种新的仿真手段,在此论述了利用Vega的雷达仿真模块——RadarWorks开发机载SAR成像仿真软件的流程以及整体系统的实现等关键技术。仿真结果表明新方法能较好地满足SAR实时成像仿真需求,有助于促进SAR成像实时仿真技术的发展。     

Downward looking sparse linear array 3D SAR imaging algorithm based on back-projection and convex optimization

Downward Looking Sparse Linear Array Three Dimensional SAR （DLSLA 3D SAR） is an important form of 3D SAR imaging,which has a widespread application field.Since its practical equivalent phase centers are usually distributed sparsely and nonuniformly,traditional 3D SAR algorithms suffer from low resolution and high sidelobes in cross-track dimension.To deal with this problem,this paper introduces a method based on back-projection and convex optimization to achieve 3D high accuracy imaging reconstruction.Compared with traditional SAR algorithms,the proposed method sufficiently utilizes the sparsity of the 3D SAR imaging scene and can achieve lower sidelobes and higher resolution in cross-track dimension.In the simulated experiments,the reconstructed results of both simple and complex imaging scene verify that the proposed method outperforms 3D back-projection algorithm and shows satisfying cross-track dimensional resolution and good robustness to noise.     

基于Vega的SAR成像仿真系统设计

利用软件平台VC＋＋、Muhigen Creator和Vega设计机载合成孔径雷达（SAR）成像仿真系统，分析了影响机载SAR成像质量的各种参数，论述了利用Vega的雷达仿真模块——Radar Works开发机载SAR成像仿真软件的流程以及整体系统的实现等关键技术。仿真结果表明，该系统能较好地模拟各种参数下机载SAR的成像效果，对机载SAR成像系统性能评估有一定的辅助作用。     

机载SAR发展概况

机载SAR具有提供高分辨率成像的能力，这种能力不受气象条件和太阳照射的限制，因此得到了广泛应用。本文简要说明机载SAR的特点，主要介绍世界上一些机载SAR的现状、性能及主要参数。根据机载SAR发展过程及现状，讨论机载SAR的发展趋势。     

机载大斜视SAR的运动补偿方法

对机载大斜视的合成孔径雷达成像因速度变化引起的运动补偿方面的问题展开了研究 ,提出了大斜视角条件下运动补偿的方法 ,对其分别进行一次和二次相位补偿 ,并在进行方位压缩时考虑三次相位 ,其结果能较好地实现运动补偿。同时对补偿性能也作了分析 ,对基于运动参数估计的窄波束宽幅SAR成像算法进行了改进 ,增加一次和二次相位补偿的步骤 ,成为适用于机载大斜视SAR的成像算法