一种机载大斜视sar运动补偿方法

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1、第3期电子学报Vol.35No.32007年3月ACTAELECTRONICASINICAMarch2007一种机载大斜视SAR运动补偿方法周峰,王琦,邢孟道,保铮(西安电子科技大学雷达信号处理重点实验室,陕西西安710071)摘要:大斜视合成孔径雷达(SAR)成像要求较长的合成孔径,这样载机的不平稳性对其影响较大,如何对大斜视SAR进行运动补偿是实现大斜视成像的关键.本文根据大斜视SAR成像的几何模型,推导出大斜视SAR的瞬时多普勒调频率表达式,并利用从数据中估计得到的多普勒调频率和运动平台的惯导参数来分离和估计运动误差的空

2、间分量,然后利用所得的运动误差对大斜视SAR数据进行包络和相位的运动误差校正.本文所提出的大斜视SAR运动补偿方法能和大斜视SAR成像算法很好地结合,并且仿真和实测数据的成像结果验证了该方法的有效性.关键词:机载SAR;大斜视;运动补偿;瞬时多普勒调频率中图分类号:TN957文献标识码:A文章编号:037222112(2007)0320463206ANovelMethodofMotionCompensationforAirborneHighSquintSyntheticApertureRadarZHOUFeng,WANQi,X

3、INGMeng2dao,BAOZheng(KeyLaboratoryforRadarSignalProcessing,XidianUniversity,Xi’an,Shaanxi710071,China)Abstract:LongsyntheticapertureisrequiredinhighsquintSARimaging,whichisseverelyinfluencedbythenonstationarityofairplanes.Therefore,motioncompensationiscrucialinhighs

4、quintSARdataprocessing.Amotioncompensationapproachinte2gratedwiththeimagingalgorithmisproposed.Firstly,theexpressionofinstantaneousDopplerchirprateisgivenaccordingtotheimagegeometrymodelofhighsquintSAR.Then,thecomponentsofmotionerrorsareseparatedandestimated,usingth

5、eDopplerchirprateestimatedfrommeasureddataandtheparametersofinertianavigationsystem(INS).Afterthat,theenvelopeandphasecorrectionsareperformedinhighsquintSARdatathroughtheobtainedmotionerrors.Theeffectivenessoftheproposedapproachcanbeverifiedbytheimagingresultsofsimu

6、lationdataandmeasureddata.Keywords:airbornesyntheticapertureradar(SAR);highsquint;motioncompensation;instantaneousDopplerchirprate处理中对载机的运动误差测量和补偿都提出更高的要1引言求,如何对大斜视SAR数据进行运动补偿并精确成像大斜视合成孔径雷达(SAR)具有防区外探测能力,一直是SAR领域的研究难题.文献[1]利用扩展CSA算即可以不直接飞越某一地区而能对该区域的地物目标法并结合RDM[2]的运

7、动补偿方法进行成像,但是在大进行观测.它在资源勘探、国境侦察、战场侦察和战场精斜视的条件下,扩展CSA算法的应用会受到限制,而且确打击等应用中发挥着重要的作用,并且随着SAR雷RDM的运动补偿方法是根据经验值利用滤波器从多普达朝着多模方向的发展,斜视SAR已经是SAR雷达的勒调频率中分离运动误差分量,另外,该运动补偿方法一种工作模式.但是斜视SAR与正侧视SAR相比,它具是建立在二维运动误差分量分析的基础上,所以在大斜有较为复杂的成像几何模型和较长合成孔径的特点,这视SAR成像中该方法的精确性受到了一定的限制.样使得斜视SAR

8、数据在方位和距离耦合比较严重,进文献[3,4]对基于数据的SAR运动补偿技术做了而使得SAR成像算法和运动补偿较难实现.特别是大详细的研究,但是这些方法适用于正侧视SAR,对大斜斜视SAR(斜视角大于45°),严重的距离和方位向的耦视SAR数据处理有些困难.本文利用SAR回波