《多通道ISAR成像技術》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由粟毅擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：多通道ISAR成像技術
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：粟毅
- 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
為了解決非合作目標尤其是高機動目標的高質量成像問題，並促進雷達對空成像技術的實用化發展，本項目擬研究多通道與ISAR相結合的成像技術，即在多通道ISAR這一新型雷達體制下，充分考慮實用性和適用性，以儘可能少的天線陣元構成MIMO雷達陣列，結合對目標的ISAR回波積累，採取空-時聯合處理的方式，對運動目標進行成像，以在極大縮短回波積累時間的情況下得到目標的高清晰雷達圖像，使雷達對空成像技術更貼近實戰套用。多通道ISAR這一新型雷達體制並不僅僅具有成像能力，它還能實現目標定位、目標測速、三維成像等多種功能，本項目在多通道ISAR成像方面所準備做的研究，也將為多通道ISAR技術的進一步發展奠定基礎。
結題摘要
對空成像具有重要的軍事價值和民用價值。逆合成孔徑雷達（ISAR）是最典型的對空成像技術，但大多數情況下由於空中目標的運動軌跡和運動參數都是未知的，目標運動的非合作性會造成ISAR成像性能的下降。本項目所研究的多通道ISAR成像技術是利用多個雷達通道同時對目標進行觀測，成像積累時間很短，目標在積累期間的運動可認為是始終平穩的，符合成像模型。此外，多通道ISAR成像技術還可利用各通道的位置關係將回波進行相參處理來測量目標運動參數，從而提高成像質量。 本項目所研究的多通道ISAR成像技術主要工作包括三個部分：多通道ISAR成像基本理論、MIMO-ISAR線性陣列二維成像技術和MIMO-ISAR平面陣列三維成像技術。 本項目首先研究了MIMO雷達的基礎問題和關鍵技術，總結和歸納了現有的正交信號形式及設計方法，提出了一種交叉步進頻正交信號設計方法，推導了用於MIMO雷達天線陣列設計的空間卷積原理，並提出了一種基於自卷積逆運算的陣列設計方法，研究了另一種MIMO雷達天線陣列設計理論即相位中心近似原理，分析了它與空間卷積原理的相互關係。然後討論了MIMO雷達天線陣列空間採樣與ISAR時間積累的等效關係，闡述了MIMO-ISAR成像的基本原理。 第二部分研究了MIMO-ISAR線性陣列二維成像技術，包含了陣列設計、正交信號產生與接收、目標運動參數估計、回波數據融合、運動補償與成像等多個關鍵技術。本項目給出了一種MIMO線性陣列設計方案，提出了一種基於最小熵準則的運動速度搜尋算法和一種互相關數據重排方法，並根據MIMO-ISAR二維成像中距離像的特點提出了分段相關運動補償方法，闡述了一種越距離單元走動校正方法，建立了MIMO-ISAR線性陣列二維成像的信號模型並給出了完整的實現方法。 第三部分研究了MIMO-ISAR平面陣列三維成像技術。MIMO-ISAR系統從二維成像向三維成像擴展的關鍵技術是MIMO雷達平面陣列設計技術、三維數據重排與填充技術、三維成像算法。針對這些關鍵技術，本文提出了垂直交叉式MIMO雷達平面陣列和雙矩形MIMO雷達平面陣列這兩種設計方案，建立了MIMO-ISAR平面陣列三維成像的信號模型，導出了分步處理成像和整體處理成像兩種成像算法，並研究了三維數據重排和填充技術，提出了一種互相關三維數據重排方法和一種基於降維插值的三維數據填充方法。
