基于多角度观测的星载SAR动目标测速技术研究

摘要

高机动目标检测是空间微波对地遥感技术领域未来发展的重要方向.针对目前星载合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,简称SAR)运动目标测速精度低的问题,本文提出了一种基于多角度观测的成像模式,实现对动目标速度的高精度估计.目标的运动会导致多普勒信息的变化,目标的方位向速度会引起多普勒调频率的改变,造成方位向信号散焦,在不同观测角度成像结果中目标在方位向移动;目标的径向速度会引起多普勒中心频率变化，且该变化只与径向速度有关,在不同观测角度成像结果中目标位置相同，则需要两颗卫星完成对径向速度的估计。利用动目标多普勒信息的改变,在建立了星载SAR多角度观测运动目标空间几何关系模型基础上,推导了基于多普勒调频率变化反演目标方位向速度的公式和基于两颗卫星反演目标径向速度的公式。分析了分辨率、卫星速度及斜视角度等对测速精度的影响，弥补了传统GMTI测量目标径向速度的缺陷,且提高了测速精度。最后通过计算机仿真实验,验证了本文所提出方法的有效性和精确性。