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《地球同步軌道SAR關(guān)鍵技術(shù)研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、中國(guó)科學(xué)院大學(xué)UniVersityofChineseAcademyofSciences博士學(xué)位論文地球同步軌道SAR關(guān)鍵技術(shù)研究2013年6月studyonKeyTechnologyofGeosvnchronousEarthOrbitalSARIje0SVnCnronOUSEartnUrbltalSAKByZhaoBin舀iADissertationSubmittedtoTheUniVersityofChineseAcademyofSciencesInpartialful6Umentofthereq
2、uirementForthedegreeofDoctorofPhilosophyInstituteofElectroⅡics,ChineseAcademyofSciencesJune2013研究成果聲明本人鄭重聲明:所提交的學(xué)位論文是我本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作獲得的研究成果。盡我所知,文中除特別標(biāo)注和致謝的地方外,學(xué)位論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果,也不包含為獲得中國(guó)科學(xué)院電子學(xué)研究所或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書所使用過的材料。與我一同工作的合作者對(duì)此研究工作所作的任何貢獻(xiàn)均
3、已在學(xué)位論文中作了明確說明并表示了謝意。特此申明。簽名:圣f京:珀期:加,I』.了,關(guān)于學(xué)位論文使用權(quán)的說明本人完全了解中國(guó)科學(xué)院電子學(xué)研究所關(guān)于保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,其中包括:①電子所有權(quán)保管、并向有關(guān)部門送交學(xué)位論文的原件與復(fù)印件;②電子所可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段復(fù)制并保存學(xué)位論文;③電子所可允許學(xué)位論文被查閱或借閱;④電子所可以學(xué)術(shù)交流為目的,復(fù)制贈(zèng)送和交換學(xué)位論文;⑤電子所可以公布學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容(保密學(xué)位論文在解密后遵守此規(guī)定)。簽名:撻焉靠日期:≯哆,占.君聊簽名耢吼
4、訓(xùn),們摘要地球同步軌道合成孔徑雷達(dá)(GeoSynchmnousEarthOrbitalSynmeticApenureRadar,Geo.SAR)具有重訪周期短,觀測(cè)區(qū)域大的優(yōu)勢(shì),可以對(duì)大面積熱點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間觀測(cè),對(duì)于地震監(jiān)測(cè)、土壤濕度監(jiān)測(cè)和軍事偵察等應(yīng)用領(lǐng)域具有重要意義。針對(duì)這一新體制星載SAR的若干關(guān)鍵技術(shù),本論文開展了相關(guān)的研究工作,主要的工作和創(chuàng)新性成果體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:l、建立了適用于Geo.SAR系統(tǒng)的精確“星.地”幾何模型,該模型考慮了軌道偏心率、地球扁率及自轉(zhuǎn)這三個(gè)因素。基于該模型
5、推導(dǎo)了衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)參數(shù),并反演和分析了衛(wèi)星和波束的速度、經(jīng)緯度、星下點(diǎn)軌跡、衛(wèi)星軌跡和波束覆蓋性能,基于衛(wèi)星姿態(tài)角提出了星載SAR斜視角計(jì)算方法。利用結(jié)論對(duì)(LowEarthOrbitalSAR)Leo-SAR、(MediumEarmOrbitalSAR)Meo-SAR和Geo—SAR進(jìn)行仿真對(duì)比。2、基于傳統(tǒng)星載SAR的系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算方法,推導(dǎo)并分析了Geo—SAR的多普勒帶寬、分辨率、合成孔徑時(shí)間、天線最小面積、波位設(shè)計(jì)、模糊比以及NEoo等問題,并進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。3、基于軌道模型提出了高精度的Geo—
6、sAR多普勒中心和調(diào)頻率的解析計(jì)算公式,并進(jìn)一步提出了具有統(tǒng)一矢量形式的Geo—SAR的1—6階多普勒參數(shù)計(jì)算公式。分析了地球形狀攝動(dòng)帶諧項(xiàng)止、以和五以及姿態(tài)導(dǎo)引和波束指向誤差對(duì)星載SAR的1—6階多普勒參數(shù)的影響,并進(jìn)一步對(duì)Leo.SA剛Meo—SA剛Geo—SAR做仿真分析對(duì)比。4、提出了ACNM(AccurateCoordinateNumericModel)模型,可以有效地模擬Geo—SAR的原始回波信號(hào),同時(shí)可以評(píng)價(jià)擬合距離等式的精度。提出了適用于Geo—sAR的DItM-n(礎(chǔ)一order
7、DopplerparameterRangeModel)模型,并推導(dǎo)其在距離頻域/方位時(shí)域、距離多普勒域和二維頻域的參考頻譜。利用多普勒參數(shù)使等效斜視模型精度最優(yōu)化,給出了一種普適的Leo—SAR距離模型精度分析方法。5、采用BP算法對(duì)5m分辨率條帶式Geo—SAR系統(tǒng)成像,得到良好的聚焦結(jié)果;進(jìn)一步地,基于DRM.5模型得到了一種新的頻域算法FDA,該算法可以對(duì)300km距離測(cè)繪帶寬、5m分辨率條帶式Geo—SAR系統(tǒng)成像,并可以得到地球同步軌道SAR關(guān)鍵技術(shù)研究良好的聚焦結(jié)果,解決了信號(hào)距離向空變
8、的技術(shù)難題。關(guān)鍵詞:地球同步軌道合成孔徑雷達(dá)(Geo—SAR),軌道模型,姿態(tài)控制,系統(tǒng)參數(shù),高階多普勒參數(shù),信號(hào)模型,成像算法AbstractGeosynchronousEanhorb渤lSyr油eticApem鵬Radar(Geo—SAR)haStheadValltagesofshortreVisitcycleandlargeobseⅣationarea,aJlditcaJlbeemployedtoobtainthedataofla瑪eexpectedzone.T