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《基于低成本INS的機(jī)載SAR運(yùn)動補(bǔ)償研究》由會員上傳分享，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。
1、第28卷第1期2010年2月中國民航大學(xué)學(xué)報JOU『RNALOFCIVILAVIATIONUNIVERSITYOFCH玎NAV01．28No．1February2010基于低成本INS的機(jī)載SAR運(yùn)動補(bǔ)償研究劉瑞華，趙云仙(中111民航大學(xué)電子信息工程學(xué)院，天津300300)摘要：為了提高雷達(dá)威像的質(zhì)量，得到高分辨率的SAR圖像就必須保證有精確的運(yùn)動補(bǔ)償方法來枝正運(yùn)動誤差對成像的影響。提出了一種基于慣導(dǎo)數(shù)據(jù)INS的視線方向位移誤差的補(bǔ)償方法，采用了低精度低成本的INS。對此部分的原理及實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了
2、深入的建模分析和推導(dǎo)，并給出仿真結(jié)果。結(jié)果表明，基于慣導(dǎo)進(jìn)行運(yùn)動補(bǔ)償時低精度也可滿足要求。關(guān)鍵詞：合成孔徑雷達(dá)SAR：運(yùn)動補(bǔ)償：慣性導(dǎo)航INS中圍分類號：TN958．3文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1674-5590(2010)01-0009—05StudyonLow-CostINS-BasedMotionCompensationofAirborneSARLIURui-h￡m．ZHA0Yun-xian(CollegeofElectricInformationEngineering，CAUC，Tianj
3、in300300，China)Abstract：Inordertoimprovethequalityofradar’simagingandobtainhiishresolutionimageriesofSAR．weshouldusethemethodofmotioncompensationtoprooftheaffectofimaging．InthispaperthemethodoferrorcompensationinlinesightofdirectioninINSwasanalyzed，u
4、singlow-precisionandlow-costINS，in-depthanalysisandmodelingofthispartoftheprincipleandachievement，thesimulationresultsweregiven．AnalysisresultsshowthatthemotioncompensationofairborneSARcanbeachieved，eventhoughitbasedonLow-costINS．Keywords：syntheticap
5、ertureradar(SAR)；motioncompensation；inertialnavigationsystem(INS)對機(jī)載SAR來說，理想的平臺運(yùn)動狀態(tài)是載機(jī)距離地面恒定高度做勻速直線運(yùn)動，理論上的公式都是在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)出來的。但由于載機(jī)要受到氣流和飛機(jī)本身不穩(wěn)定性等各種因素的影響，從而使其運(yùn)動狀態(tài)與所希望的理想狀態(tài)有所差別，存在運(yùn)動誤差，嚴(yán)重影響成像質(zhì)量，所以必須進(jìn)行運(yùn)動補(bǔ)償。運(yùn)動補(bǔ)償是機(jī)載SAR信號處理的重點(diǎn)和難點(diǎn)。INS是標(biāo)準(zhǔn)的SAR運(yùn)動傳感器系統(tǒng)，可提供天線相位中心高頻運(yùn)動
6、的精確測量(短期)。對于INS的精度要求會直接影響成本的問題，如何利用低精度的INS系統(tǒng)對SAR進(jìn)行運(yùn)動補(bǔ)償，這是本文的研究重點(diǎn)。1運(yùn)動補(bǔ)償原理1．1運(yùn)動補(bǔ)償產(chǎn)生的原因和數(shù)學(xué)建模載機(jī)在飛行過程中受到許多非理想因素的影響，不可能保持理想的勻速直線運(yùn)動狀態(tài)，而且飛行姿態(tài)也在不斷變化，由此產(chǎn)生運(yùn)動誤差。在圖1中，xyz為成像坐標(biāo)系，菇方向?yàn)檩d機(jī)飛行方向，Y為距離方向，彳為高度方向，在某一時刻載機(jī)受氣流擾動等因素的影響使天線APC的真實(shí)位置偏離理想位置，從而在3個方向出現(xiàn)了位置偏移血、甜和止，航向偏移缸
7、可通過雷達(dá)脈沖重復(fù)頻率扁=kV，進(jìn)行補(bǔ)償，兒為載機(jī)地速，k為一選定的常數(shù)，由于Y和Z方向的偏移，使雷達(dá)APC到成像區(qū)內(nèi)某一點(diǎn)P的斜距從斜距r變?yōu)閷?shí)際斜距r7，從而引起視線偏移量Ar=r—r’，△r一方面會引起SAR信號的相位誤差I(lǐng)lI，如果不加以補(bǔ)償，那么就會影響方位信號的相于性，導(dǎo)致圖像分辨率下降、對比度損失和幾何失真等問題9·另一方面會引起距離延時誤差，導(dǎo)致同一點(diǎn)目標(biāo)的信號分散在不同的距離門，這也會造成最終圖像散焦和幾何失真等問題。收穡日期：2009-05—26；修回日期：2009--09—
8、14基金項目：國家863高技術(shù)計劃項目(2006AAl22313)作者簡介：劉瑞華(1965一)，男，陜西藍(lán)田人，教授，博士。研究方向?yàn)槎鄠鞲衅鹘M合導(dǎo)航．10中國民航大學(xué)學(xué)報20lO年2月圈1載機(jī)運(yùn)動示意圖l阻g．1SAltschematicy1．2運(yùn)動誤差分類及由其引起的相位誤差公式根據(jù)運(yùn)動誤差產(chǎn)生的原因和對成像的影響，將其分類如圖2所示，圖2中標(biāo)明了怎樣進(jìn)行補(bǔ)償。本文主要是研究視線方向的位移誤差。視線方向的位移誤差是指載機(jī)沿波束照射方向偏離理想航跡的位移誤差，是最主要的運(yùn)動誤差，其主要有兩方
