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随着雷达技术的发展,二维ISAR成像技术已经日趋成熟。为了满足现代电子战对目标特性的需要,对近场ISAR成像以及双站成像的研究也受到越来越多的重视。
进行雷达目标特征研究的传统成像多为远场成像,测量过程需要在外场或者紧缩场内才能实现。这需要投入巨大的经费,本文研究的近场ISAR成像,可以大大降低对测试环境的要求。
我们建设的“卫星遥感地物波谱特征实验室”是在室内可控制条件下,进行飞机、导弹、车辆等军用目标和土壤、植被、庄稼等自然目标的目标散射特征研究,雷达目标二维、三维成像测量是主要的测量研究工具。本文正是结合“卫星遥感地物波谱特征实验室”测量系统的研制和应用,开展单站、双站近场测量技术的研究。与单站雷达相比,双战雷达有潜在的优势,在军用民用都有广泛的应用前景。
本文首先就二维成像原理及成像算法做了简要介绍,并介绍了雷达成像的一些基本概念。在此基础上,根据“卫星遥感地物波谱特征实验室”结构,研究了单站近场二维ISAR 成像算法,主要分旋转目标单站二维成像和线性运动目标单站成像。本文的算法中引入了近场聚焦函数,利用近场聚焦函数对天线方向图、近场传播衰减、近场波前弯曲等进行了修正。此算法可以直接对极坐标数据进行运算,方便快捷。同时还可以应用离散序列卷积定理,利用 FFT 提高成像速度。
本文采用的算法的另一个优点就是,较容易推广到双站测量系统。根据“卫星遥感地物波谱实验室”的双站测量结构,给出了双站成像时近场聚焦函数的公式,以及双站成像快速算法公式。
此外,目标RCS是我们非常关心的一个参量。本文也对目标远场RCS的重构方法进行了研究。给出了一种基于近场图像的近场-远场转换方法。这种方法的前提是假设目标是由独立、各向同性的散射中心组成,简单易行,较好的反映了远场点频RCS的统计特性。