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分布式卫星SAR-GMTI系统性能分析与仿真技术研究

张怀伟  
【摘要】:分布式星载合成孔径雷达(SAR)是将卫星编队和星载SAR技术有机结合的新体制航天雷达系统。它通过多颗卫星编队飞行、协同工作,可实现地面运动目标指示(GMTI)功能,为地表大面积监视、侦察和目标跟踪、定位提供了可能。该类系统具有重要的军事和民用价值,是目前国内外研究的热点。 如何客观有效地分析和评价分布式卫星SAR-GMTI系统性能,是系统设计的关键问题之一。在分布式卫星SAR-GMTI系统设计阶段,需要结合理论分析与系统仿真两种手段来分析和评价系统性能。本文正是围绕这一关键问题,针对分布式卫星SAR-GMTI系统性能分析与仿真实现技术展开研究。 首先,研究了分布式卫星SAR-GMTI工作原理,针对两种常用处理技术——SAR-ATI和SAR-DPCA方法,梳理了SAR-GMTI系统性能的主要影响因素,给出了它们对系统性能指标的影响分析。 然后,基于编队卫星轨道模型、三维场景地杂波信号模型及动目标信号模型,研究了分布式卫星SAR-GMTI仿真建模与实现技术,提出了一种分布式卫星SAR-GMTI系统性能评估方法,结合仿真试验验证了评估方法的有效性,与课题组其他人员一起研发了一套分布式卫星SAR-GMTI系统仿真软件,给出了完整的系统仿真流程。 最后,应用分布式卫星SAR-GMTI系统仿真软件及性能评估方法,在不同情形的系统误差输入条件下开展了多层次的分布式卫星SAR-GMTI系统性能仿真试验,验证了性能评估结果与理论性能分析结果的一致性。


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