《高超聲速飛行器載共形陣雷達成像技術》是依託西安電子科技大學，由包敏擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：高超聲速飛行器載共形陣雷達成像技術
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：包敏
- 依託單位：西安電子科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
高超聲速飛行器具有傳統飛行器所無可比擬的諸多優勢，是目前世界各國正在努力研究和發展的方向。結合共形陣和合成孔徑雷達(SAR)成像技術，其能實現氣動/隱身一體化設計以及對場景高分辨成像，有利於目標的檢測、識別和跟蹤，進而可以改善整個制導系統的性能。然而，由於其高速機動的運動狀態，使得傳統的成像方法不再適用。因此，本項目著重研究高超聲速飛行器載共形陣雷達成像技術。結合壓縮感知理論(CS)和最最佳化設計方法，探索共形陣最佳化設計方法、高效穩健的運動補償算法、高解析度側視大場景成像算法和前視掃描SAR超分辨成像算法。同時，該技術的推廣和套用潛力較大，可被廣泛套用於機載SAR前視成像、陣列超分辨處理、非理想運動平台SAR成像等諸多方面。
結題摘要
搭載共形陣成像雷達的高超聲速飛行器，由於共形陣與飛行載體表面共形，可有效降低其雷達散射截面積(RCS)，並且能利用成像結果進行匹配定位，從而有利於改善整個制導系統的性能。然而，高超聲速飛行器高速機動的運動狀態，使得傳統的成像方法不再適用，因此本項目重點研究了共形陣最佳化設計方法、高效穩健的運動補償算法、高解析度側視大場景成像算法和前視成像算法，取得了如下重要成果：(1)在共形陣設計技術研究方面，對錐面陣列、柱面陣列、球面陣列的天線方向圖進行了建模和推導，研究了改進的基於粒子群和遺傳算法的共形陣最佳化設計方法。(2)針對寬測繪帶情況下的彈載SAR成像問題，建立了俯衝彈道條件下的彈載SAR運動誤差模型，分析了由彈體運動誤差引入的殘餘都卜勒調頻率及其對成像的影響。在此基礎上提出了一種適用於寬測繪帶彈載SAR成像的運動補償方法。（3）針對高超聲速飛行器，高機動運動的特點，項目首先建立了其高階逼近的斜距模型，基於該模型推導了其2維頻譜，在此基礎上提出了改進的曲線軌跡大斜視SAR非線性變標成像算法，實現了寬測繪帶情況下的大斜視成像。(4)本項目以雙天線前視成像模式為著眼點，針對前視彈載SAR存在的左右模糊問題進行研究，提出了一種通過波束形成的方法、利用波程差解左右模糊的算法。(5)針對前視成像解析度較低的問題，提出了一種基於壓縮感知的前視超分辨算法，針對稀疏場景，該方法可以用較少的脈衝數即可獲得較好的成像效果。(6)研究了一種前視成像的新體制-雷達關聯成像技術，提出了一種提高空時兩維隨機輻射場隨機性的雷達構型，和一種改進的正交化方法，該方法可以獲得優於實孔徑體制的前視成像效果。
