GEO-UAV 雙基SAR成像模型與處理方法研究

《GEO-UAV 雙基SAR成像模型與處理方法研究》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由張啟雷擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：GEO-UAV 雙基SAR成像模型與處理方法研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：張啟雷
• 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學

中文摘要

GEO-UAV BSAR是指以GEO SAR為發射源，以UAV搭載接收機的新型雙基遙感系統。該系統具有機動靈活、回響迅捷、隱蔽性好的技術優勢，能夠對熱點區域進行高時空解析度的多角度觀測與成像，在UAV採取曲線飛行軌跡的情況下還具有一定的三維成像潛力，套用前景廣闊。然而，GEO-UAV BSAR在信息獲取與處理方面也面臨新的技術挑戰。結合理論研究和工程套用，本項目擬針對GEO-UAV BSAR 成像模型與成像處理方法兩個關鍵技術開展深入研究。成像建模方面：進行GEO-UAV BSAR系統設計與參數分析，建立雙基距離歷程模型和運動誤差模型。成像處理方法方面：針對GEO-UAV BSAR成像特性，研究二維空變頻域成像處理方法、快速雙基時域成像處理方法以及運動誤差補償方法，進而實現高效、高精度的GEO-UAV BSAR成像處理。項目研究成果將為新體制BSAR系統的實用化奠定理論基礎。

結題摘要

GEO-UAV BSAR是指以GEO SAR為發射源，以UAV搭載接收機的新型雙基遙感系統。該系統具有機動靈活、回響迅捷、隱蔽性好的技術優勢，能夠對熱點區域進行高時空解析度的多角度觀測與成像，在UAV採取曲線飛行軌跡的情況下還具有一定的三維成像潛力，套用前景廣闊。然而，GEO-UAV BSAR在信息獲取與處理方面也面臨許多新的技術挑戰。結合理論研究和工程套用，本項目針對GEO-UAV BSAR 成像模型與成像處理方法兩個關鍵技術開展了深入研究。成像建模方面：分析了信噪比和解析度等系統成像性能，提出了一種GEO-UAV BCSAR系統概念；分別針對UAV平台採取直線飛行軌跡和曲線飛行軌跡兩種情況，建立雙基距離歷程模型和運動誤差模型。成像處理方法方面：針對GEO-UAV BSAR雙基距離歷程不滿足雙曲線結構和目標回波回響具有方位-距離二維空變特性的問題，提出了一種基於直達波補償的頻域成像算法；針對BP算法運算量巨大的問題，基於二維插值設計實現了快速BP成像算法；分別針對航向運動誤差和LOS向運動誤差設計補償方案，建立了完整的GEO-UAV BSAR運動補償方法。依託高性能集群，設計實現了GEO-UAV BSAR全鏈路仿真系統；綜合考慮GEO-UAV BSAR系統特性，設計了一種GEO-UAV BSAR快速回波模擬方法，兼具精度和效率。本項目研究成果將為新體制BSAR系統的實用化奠定理論基礎，對我國雙基地SAR成像技術研究有一定的推動作用。