立體構型分布式SAR聯(lián)合動目標檢測技術研究.pdf

1、合成孔徑雷達(SAR)在需要工作的時間段內可以持續(xù)工作,不受時間,天氣條件的影響,這種穩(wěn)定的工作模式提升了雷達系統(tǒng)信息獲取的能力,無論是在國防安全領域還是在人們日常生活中都有較為重要使用價值。分布式SAR雷達系統(tǒng),是在SAR的基礎上發(fā)展起來的新的雷達工作模式。分布式 SAR系統(tǒng)由多顆小衛(wèi)星構成,利用多顆小衛(wèi)星編隊進行工作,根據(jù)要求可以變換陣型,完成不同的任務。分布式SAR利用衛(wèi)星間的組合,提升系統(tǒng)性能,相比于單顆星,具有高的抗干擾,抗損

2、壞,形成穩(wěn)定的系統(tǒng),且大大降低了成本。由于分布式SAR系統(tǒng)相比于傳統(tǒng)的雷達系統(tǒng)優(yōu)勢明顯,分布式SAR系統(tǒng)已成為雷達研究中重要的新的發(fā)展研究方向。
　　分布式SAR地面動目標檢測技術(Ground Moving Target Indication, GMTI),是分布式SAR領域的一個重要研究問題。相比于傳統(tǒng)動目標檢測方法,由于分布式SAR系統(tǒng)采用多平臺聯(lián)合工作,增加了回波數(shù)據(jù)的信息量,能有效抑制觀測區(qū)域的雜波,提升了系統(tǒng)對動目標的

3、檢測能力,尤其對傳統(tǒng)檢測方法中較難檢測的慢速目標有較好的檢測效果。
　　分布式SAR根據(jù)其構型方式可分為線陣分布,面陣分布,和立體構型。由于立體構型分布式SAR系統(tǒng)同時存在了沿航跡方向基線和垂直航跡方向基線,在理論上立體構型分布式SAR系統(tǒng)可同時實現(xiàn)對動目標檢測功能和對地面高程測量等功能,研究立體構型分布式SAR具有重要的意義。另外,由于衛(wèi)星的攝動,以及運行軌道的誤差等原因,實際在運行過程中很難完全達到預期的構型要求,如完全按線陣

4、分布,或多或少都存在立體構型,研究立體構型分布式SAR可降低對構型的要求,節(jié)約由于矯正軌道帶來了消耗。
　　傳統(tǒng)的分布式SAR系統(tǒng)進行動目標檢測,主要以分布式SAR線陣構型為基礎,采用雜波相消原理抑制雜波進行動目標檢測,對軌道有嚴格的要求。而在立體構型下傳統(tǒng)檢測方法較難實現(xiàn)。
　　本文分別提出了采用結合最大似然準則和陣列相位補償技術解決立體構型分布式SAR動目標檢測問題以及采用壓縮感知技術解決立體構型分布式SAR動目標檢測問

5、題。
　　采用結合最大似然準則和陣列相位補償技術進行動目標檢測,通過補償由于立體構型引入的各平臺間的雜波的相位差,利用補償后剩余的動目標引入的相位差,進行動目標檢測。此方法實現(xiàn)了各平臺間數(shù)據(jù)的聯(lián)合使用,能有效地在立體構型下檢測和定位動目標,具有較高的穩(wěn)定性、抗噪性和多目標分辨能力。
　　采用壓縮感知技術進行動目標檢測,有效避免了由于立體構型引入的混合基線問題,并實現(xiàn)了多通道的聯(lián)合檢測。另外,采用壓縮感知技術對動目標進行檢測,