高速目標(biāo)微波成像技術(shù)分析.pdf

1、隨著人類航天活動的增加，對于衛(wèi)星和碎片等空間目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)視變得非常重要。目前國際上對空間目標(biāo)監(jiān)視常用的地基設(shè)備有其局限性。除了受地理位置和觀測時間的限制只能觀測過頂有限區(qū)域外，在探測過程中還受到氣象、大氣傳播抖動、電離閃爍等諸多因素的影響。 逆合成孔徑雷達(dá)(ISAR)，具有全天候和全天時的工作能力，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離運動目標(biāo)的高分辨成像，因此近年來受到了世界各國的廣泛重視，并在空間運動目標(biāo)的散射特性分析和成像識別等多個領(lǐng)域獲得了迅速的

2、發(fā)展，成為當(dāng)前天基雷達(dá)研究一個熱點。 星載毫米波雷達(dá)實施空間目標(biāo)成像的工作過程大致分為以下三個相互銜接的工作階段：搜索捕獲、跟蹤和成像。 首先由遠(yuǎn)程地基或者天基測控系統(tǒng)提供目標(biāo)星的星歷信息，來引導(dǎo)、控制和調(diào)整探測星相對于目標(biāo)星的交匯位置、時間和觀測姿態(tài)等。然后，在目標(biāo)衛(wèi)星進(jìn)入預(yù)測的交匯區(qū)域后，啟動寬波束的窄帶雷達(dá)對可能的交匯空域進(jìn)行快速搜索。一旦捕獲目標(biāo)衛(wèi)星，即轉(zhuǎn)入窄波束的跟蹤狀態(tài)。對目標(biāo)的最佳成像區(qū)域進(jìn)行選擇，為適時啟

3、動目標(biāo)成像工作做準(zhǔn)備。最后，寬帶雷達(dá)利用窄帶跟蹤提供的目標(biāo)參數(shù)，選擇合適成像位置對回波進(jìn)行成像處理。 本文圍繞星載微波成像的工作流程，主要研究了星歷信息引導(dǎo)下的衛(wèi)星交匯過程、窄帶雷達(dá)搜索跟蹤過程、寬帶毫米波雷達(dá)ISAR成像過程。分析了空間目標(biāo)高速運動導(dǎo)致一維距離像的畸變和ISAR圖像散焦，并提出一種基于稀疏成份分析的參數(shù)估計方法或利用窄帶雷達(dá)測速，解決了高速目標(biāo)成像中的距離色散問題；最后針對幾種典型軌道進(jìn)行天基空間目標(biāo)成像仿真。