基于合成孔径技术的高精度雷达高度计技术研究

【摘要】： 为了满足海洋学,重力场以及海冰,冰架等研究领域新的观测需要,在传统高度计中引入合成孔径技术,形成了一种新的高度计。本文对这种新体制的雷达高度计进行了研究,具体包括以下五大方面的内容: 1.使用合成孔径技术的底视高度计测量方法研究。在高度计中采用合成孔径技术可以提高分辨率,从而满足高精度重力场,冰架和海冰以及洋流等海洋现象的测量需要。但是高度计是以高精度的测量为主要目的的遥感器,在传统高度计中使用合成孔径技术必将由于遥感器与目标相对位置的不固定而带来新的问题。本文将首先研究在传统高度计中引入合成孔径技术带来的主要问题以及相应的解决方法。 2.回波模型的研究。由于高度计高精度距离测量的需要,使得从高度计回波中提取距离等信息必须依赖于回波模型。回波模型问题是高度计测量的基础。本文将在分析使用合成孔径技术的底视高度计测量原理的基础上,建立回波模型并对其回波特点进行分析。 3.回波模型的仿真验证。由于缺乏实验数据,为了检验本文建立的回波模型是否正确,本文采用经验海浪谱仿真了三维海面及其雷达回波,对回波模型进行验证。验证的结果表明,本文建立的回波模型和仿真结果是基本吻合的。 4.回波信号处理问题研究。高度计主要从回波中提取距离信息以及其他参数信息,因此回波信号的处理对于高度计是非常重要的问题。由于使用合成孔径技术后,高度计的工作方式与传统高度计不同,因此,其回波信号处理必定具有自己的特点。本文将对此进行研究。 5.系统设计。在完成测量方法,回波模型,回波特点分析以及回波信号处理问题之后,可以在此基础上进行系统设计并进行功能性检验。本文在前面工作的基础上,设计了一个基于合成孔径技术和延迟补偿技术的高度计系统,并进行了仿真验证。