星载合成孔径雷达干涉测量(InSAR)中波束对准的研究

摘要

合成孔径雷达干涉测量(SAR)是在合成孔径雷达基础上发展起来的、以合成孔径雷达复数据提取的相位信息为信息源来获取地表的三维信息和变化信息的一种前沿技术，具有全天时、全天候获取大面积数字高程图像的特点，利用干涉SAR提取目标的高程信息，具有重要的军用和民用价值。天线波束对准是星载双天线干涉雷达实现干涉成像必备的条件，波束对准系统的任务是保证主副天线波束指向始终一致，即照射到地面相同的位置上，具有相同的多普勒谱，这样从主副天线得到的两幅图像才能做相干处理。 本文以相控阵天线在双天线InSAR系统中的应用为研究对象，参考美国航天飞机SRTM干涉SAR系统，通过项目需求分析、建立模型、理论计算分析研究了相控阵天线在卫星运行真实环境中的辐射表现，重点研究了运行状态下各种误差对相控阵天线方向图的影响和天线桅杆运动(横滚、偏航、俯仰等)对波束指向的影响，进一步讨论分析了桅杆运动对InSAR原始回波、单视图和干涉图的影响，研究得出了双天线InSAR系统运行过程中来自天线本身的各种误差和天线桅杆运动对天线波束指向的影响程度，在结论中进行了定量描述，为后继研究InSAR系统性能打下良好的基础。