平飞正侧视双基地SAR参数估计与运动补偿研究的任务书.pdfVIP

平飞正侧视双基地SAR参数估计与运动补偿研究的

任务书

一、任务背景与研究意义

合成孔径雷达（SAR）技术具有成像清晰、不受天气影响等优点，广泛应

用于军事、民用领域。传统的SAR系统采用单基地悬挂式平台进行成像，

但该成像方式由于平台姿态的影响，导致成像质量较低，不能满足高精

度成像的需求。但采用双基地交错式SAR系统能够有效克服姿态问题，

从而提高成像质量。

但是，双基地SAR系统还存在一些问题。如两个基地的相对距离及运动

状态等参数对成像结果影响较大，因此需要对这些参数进行精确的估计

和补偿。在双基地SAR系统中，平飞和正侧视成像分别用于获取目标的

二维平面位置和高度信息，因此在参数估计和运动补偿方面需要分别考

虑两种成像模式。

本研究旨在研究平飞和正侧视双基地SAR系统参数估计和运动补偿技术，

为实现高精度的成像提供技术支持。

二、研究内容和研究方法

（一）研究内容

1.设计适用于平飞和正侧视成像的参数估计模型，包括相对距离、基地高

程、发射和接收机的相对位置等参数。

2.设计适用于平飞和正侧视成像的运动补偿模型，包括平台姿态、飞行速

度、加速度等运动参数。

3.研究参数估计和运动补偿算法，根据双基地SAR系统的特点进行优化。

4.对算法进行仿真验证和实验验证，分别采用MATLAB和实际双基地

SAR系统数据进行验证。

（二）研究方法

1.将双基地SAR系统简化为基地和雷达之间的单跳通信系统，建立模型

求解相对距离和高程等参数。

2.采用坐标变换方法，在地面坐标系和雷达坐标系之间建立坐标变换关

系，求解发射和接收机的相对位置等参数。

3.设计基于GPU的并行运动补偿算法，提高运算效率。

4.基于MATLAB工具箱和实际数据进行仿真验证和实验验证，评估算法

的性能和可靠性。

三、论文框架

1.引言

2.双基地SAR系统参数估计方法研究

2.1相对距离和高程参数的估计方法

2.2发射和接收机相对位置的估计方法

3.双基地SAR系统运动补偿方法研究

3.1平台姿态运动补偿方法

3.2飞行速度和加速度运动补偿方法

4.实验验证

4.1数据采集和处理方法

4.2数据验证和结果分析

5.结论与展望

四、研究进度计划

第1-2个月：文献综述和理论研究

第3-5个月：参数估计方法和运动补偿方法设计与优化

第6-8个月：算法实现、仿真验证和实验数据采集整理

第9-11个月：实验验证、数据分析和结果展示

第12个月：总结和论文撰写

五、参考文献

[1]ZhaoX,ChangW,ZhangJ,etal.Anovelreal-timeSARimaging

algorithmbasedonconvolutionneuralnetworkformovingplatform[C].

InternationalConferenceonMicrowaveandMillimeterWave

Technology.IEEE,2019:1-4.

[2]SunZ,YangJ,ZhangL,etal.Anovelhigh-precisionbaseline

estimationmethodforspacebornesyntheticapertureradar[C].IEEE

InternationalConferenceonSignalProcessing,Communicationsand

Computing.IEEE,2016:1-6.

[3]YuX,LiB,XueY,etal.Amodel-basedapproachformotion

compensationinairborneSARusingadistributedtarget[C].Chinese

ControlandDecisionConference.IEEE,2019:2233-2238.

[4]XiongB,XuQ,FangY,etal.MotioncompensationforUAV-borne

SARusingnon-linearleastsquaresoptimization[C].IEEERadar

Conference.IEEE,2017:0544-0549.