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《平流層飛艇sar成像優(yōu)化策略研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、平流層飛艇SAR成像優(yōu)化策略研究賈高偉楊希祥（國防科技大學(xué)空天科學(xué)學(xué)院湖南長沙410073）摘要：平流層飛艇具有駐空高度高、覆蓋范圍廣、駐空時間久、使用效費比高等特點，在偵察監(jiān)視等領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。結(jié)合平流層飛艇平臺特性，分析了平流層飛艇合成孔徑雷達(dá)（SyntheticApertureRadar,SAR）與機載SAR的異同；針對平流層飛艇SAR的PRF冗余及大振幅低頻率運動誤差，提出了優(yōu)化方案，并開展了仿真分析驗證。仿真結(jié)果表明本文提出的優(yōu)化運動補償方法能夠有效消除平流層飛艇運動誤差影響。關(guān)鍵詞：平流層飛艇；快速響應(yīng)；SAR系統(tǒng)中圖分類號：TN9
2、5文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：ImagingOptimizationforStratosphericAirshipSARJIAGaowei,YANGXixiang(CollegeofAerospaceScienceandEngineering,NationalUniversityofDefenseTechnology,Changsha,Hunan,410073)Abstract：AsanewSARcarrier,stratosphericairshiphasthepotentialaslargeobservationarea,longdrift
3、time,andbetterefficiency.Itisexpectedinmanydifferentapplications,suchasreconnaissance,surveillance,andenvironmentalmonitoring.Inthepaper,theimagingdifferencebetweenthestratosphericairshipSARandairplaneSARiscompared.Toimprovetheimagingefficiency,theoptimizationstrategyaccordin
4、gtoredundantPRFandlargeamplitudetrajectorydeviation,respectively.Eventually,necessarysimulationtestispresentedtovalidatetheproposedmethod.Keywords:StratosphericAirship;Fastresponse;Syntheticapertureradar目前，我國SAR系統(tǒng)搭載平臺主要有天基、空基和地基三種：近地軌道遙感衛(wèi)星軌道高度在500km～800km之間，能夠?qū)潭繕?biāo)或移動速度較慢目標(biāo)實施
5、高分辨?zhèn)刹?，但星載SAR系統(tǒng)開發(fā)成本高，代價大，軌道運行特性使其難以對突發(fā)關(guān)鍵區(qū)域進(jìn)行快速觀測響應(yīng)。相比于衛(wèi)星，飛機的飛行高度低、機動靈活，但滯空時間短，機載SAR往往需要高額費用和高頻率出勤率才能實現(xiàn)大范圍、長時間的預(yù)警、偵察和監(jiān)視。地基ISAR對空偵察的范圍受到觀測點地域限制，監(jiān)視范圍小，不能適應(yīng)在廣闊海域中的應(yīng)用需求。______________________________*作者簡介：賈高偉（1989-），男，河南周口人，講師，博士，E-mail：ji_as@126.com楊希祥，男，河北阜城人，副教授，博士。臨近空間浮空器（平流層飛艇
6、或氣球）技術(shù)的發(fā)展為實現(xiàn)大范圍區(qū)域預(yù)警和偵察監(jiān)視提供了一種新的裝備平臺[1]。平流層飛艇的飛行高度適中（約20Km）、飛行速度較慢、滯空時間長，將臨近空間飛艇配置在國境線、海岸線、爭議區(qū)域等并配置有效SAR載荷，可以對海面、陸地上目標(biāo)進(jìn)行有效觀測和偵察，填補臨近空間觀測活動利用的空白，在軍事、遙感、勘探、測繪、農(nóng)業(yè)、水利等方面同樣具有十分廣泛的應(yīng)用前景[2]。具體地，影響到平流層飛艇實際運行及執(zhí)行任務(wù)能力的關(guān)鍵因素包括：臨近空間低壓低溫環(huán)境、平流層飛艇蒙皮材料、平流層飛艇能源管理系統(tǒng)、平流層飛艇飛行控制等。這些因素將影響平流層飛艇SAR系統(tǒng)的溫控
7、設(shè)計、SAR體積重量功耗、SAR成像算法及運動補償算法等[3-5]。本文將著重分析平流層飛艇SAR在成像幾何、成像算法、運動補償處理等方面的特性。1.平流層飛艇SAR與機載SAR的差異本文分析的平流層飛艇的運行高度約18km-20km,該環(huán)境條件下最低大氣溫度約-70℃，大型機載SAR平臺飛行高度約8-10Km,對應(yīng)的大氣溫度約-30℃，因此平流層飛艇SAR系統(tǒng)設(shè)計當(dāng)考慮器件的低溫特性或載荷系統(tǒng)的溫控系統(tǒng)。同時，為減小SAR系統(tǒng)對平流層飛艇能源系統(tǒng)的壓力，應(yīng)當(dāng)在SAR系統(tǒng)發(fā)射功率與天線增益之間做出折衷。此外，平流層飛艇體積龐大，適合安裝輕質(zhì)大面陣
8、高增益天線系統(tǒng)。在SAR工作環(huán)境特性、功耗尺寸限制之外，平流層飛艇SAR與機載SAR的最大差異體現(xiàn)在巡航速度上。一般機載平臺（如運八）的
