第17卷第2期电光与控制2010年2月ElectronicsOptics&ControlVol.17No.2Feb.2010非等速双机载条带式SAR成像算法研究王放,李彦鹏,黎湘(国防科技大学电子科学与工程学院空间电子信息技术研究所,长沙410073)摘要:随着军事应用需求的增多和不断提高,双/多基地合成孔径雷达(SAR)已经成为合成孔径雷达领域的研究热点之一。目前,对于双机载条带式SAR的研究主要集中于等速平行飞行模式,然而由于未来战场环境的复杂性和多变性使得收发平台尤其是接收平台不得不机动飞行。因此为了解决在收发平台不等速情况下的成像问题,首先建立双基地非等速条带式成像的三维几何模型,在此基础上推导了双基地非等速飞行斜视条带SAR成像算法并对推广后的算法性能进行了理论分析,而后深入探讨了为实现收发波束照射同步,收发天线斜视角、收发平台飞行速度等系统参数的设计,最后通过仿真实验证明了所得成像算法和结论的正确性。关键词:双基地合成孔径雷达;成像算法;距离-多普勒;参数设计中图分类号:V271.4文献标志码:A文章编号:1671-637X(2010)02-0010-04OnStripmapImagingofBistaticAirborneSARwithDifferenWANGFang,L(Schoolofand410073,China)Abstract:Wdevelopmentofmilitaryapplicationrequirements,bi/multi2staticSyntheticRadar(SAR)hasbecomeoneofthehotspotsintheareaofradarresearches.Untilnow,theresearchonstripmapimaginingofbistaticSARmainlyfocusesonthesituationthatthetwoplatformshavethesamevelocity.However,becauseofthecomplexityandchangefulnessofthewarfield,thetwoplatformsespeciallythereceivingplatformhastomaneuver.InordertosolvethebistaticSARimagingproblemwhentransmittingandreceivingplatformhasdifferentvelocity,webuilta3Dgeometricmodelundertheconditionabove.Thentheeffectivestripmapimagingalgorithmwasdeducedandtheperformanceofitwasanalyzedtheoretically.Furthermore,wediscussedthedesignofsystemparameters,suchasthevisualanglesoftransmitterandreceiver,thevelocitiesofthetwoplatformsandsoon,inordertorealizeirradiatingsynchronizationofthetwoantennas.Thesimulationresultsprovedthevalidityofourmethodandconclusion.Keywords:bistaticSAR;imagingalgorithm;range2Doppler;parameterdesign的广泛关注。与单基地SAR相比,双基地SAR具有作用距离远、获取信息丰富、抗干扰和抗截获性能好以及体积小、重量轻、造价低等优点。从国内外公开发表的文献来看,对于双机载SAR的研究主要集中在聚束工作模式和条带工作模式两个方面。对于聚束工作模式,文献[1]中根据已有的快速BP算法推导了适用于双机载聚束工作模式下的快速BP算法;文献[2-3]将极坐标格式算法推广到了双站SAR的情况并分析收稿日期:2009-01-12基金项目:航空科学基金项目(20070188003)作者简介:王放(1981—),女,辽宁海城人,博士生,研究方向为雷达成像、目标识别及效果评估。0引言近年来,随着军事应用需求的增多和不断提高,传统的单基地合成孔径雷达(SAR)已经无法完全满足应用的需要。双基地合成孔径雷达于20世纪70年代提出,到20世纪90年代开始逐渐成为SAR研究领域的热点之一,尤其是2000年以来更是引起了国内外学者了运动测量误差(MMEs)对相对于场景中心进行运动补偿后的BSAR相位历史数据的影响;文献[4-5]采用距离徙动算法对双机载SAR聚束式飞行实验中得第2期王放等:非等速双机载条带式SAR成像算法研究11s(^t,tm)=到的实测数据进行处理,并采用相位梯度法进行自聚焦,得到了较好的成像结果。而对于条带工作模式,目前所作的研究和实验均是基于收发载机平行且等速直线飞行的正侧视假设前提而进行的,即文献[6]中所列7个布局等级中的第3级,是一种空间非移变几何布局,此种情况是最理想情况,且在这一假设下公式推导、系统性能分析以及收发波束照射同步等问题的解决相对比较简单。然而在实际应用尤其是军事应用中,由于战场环境的复杂性、多变性以及从接收平台自身安全考虑,将无法避免地存在收发平台不能等速平行飞行甚至是接收机机动等更为复杂的情况,这种运动的复杂性将为成像算法的推导、运动补偿处理以...