基于波数域子孔径的机载三维SAR偏航角运动误差补偿

丁振宇 谭维贤 王彦平 洪文 吴一戎

丁振宇, 谭维贤, 王彦平, 洪文, 吴一戎. 基于波数域子孔径的机载三维SAR偏航角运动误差补偿[J]. 雷达学报, 2015, 4(4): 467-473. doi: 10.12000/JR15016
引用本文: 丁振宇, 谭维贤, 王彦平, 洪文, 吴一戎. 基于波数域子孔径的机载三维SAR偏航角运动误差补偿[J]. 雷达学报, 2015, 4(4): 467-473. doi: 10.12000/JR15016
Ding Zhen-yu, Tan Wei-xian, Wang Yan-ping, Hong Wen, Wu Yi-rong. Yaw Angle Error Compensation for Airborne 3-D SAR Based on Wavenumber-domain Subblock[J]. Journal of Radars, 2015, 4(4): 467-473. doi: 10.12000/JR15016
Citation: Ding Zhen-yu, Tan Wei-xian, Wang Yan-ping, Hong Wen, Wu Yi-rong. Yaw Angle Error Compensation for Airborne 3-D SAR Based on Wavenumber-domain Subblock[J]. Journal of Radars, 2015, 4(4): 467-473. doi: 10.12000/JR15016

基于波数域子孔径的机载三维SAR偏航角运动误差补偿

doi: 10.12000/JR15016
基金项目: 

国家自然科学基金(61372186)资助课题

详细信息
    作者简介:

    丁振宇(1987-),男,籍贯浙江,2010年毕业于北京理工大学,获得学士学位,现在中国科学院大学攻读博士学位。研究方向为合成孔径雷达三维成像理论、成像算法、补偿处理。E-mail:dingzhenyusky@sina.cn;王彦平(1976-),男,籍贯山东,2004年毕业于中国科学院电子学研究所,获得工学博士学位,现为中国安全生产科学研究院研究员。研究方向为极化干涉SAR数据处理、合成孔径雷达3维成像体制等。E-mail:jwkj2012@189.cn;洪文(1968-),女,籍贯上海,1997年毕业于北京航空航天大学,获工学博士学位,现为中国科学院电子学研究所研究员。研究方向为极化/极化干涉合成孔径雷达数据处理及应用、3维微波成像新概念新体制新方法等。E-mail:whong@mail.ie.ac.cn;吴一戎(1963-),男,籍贯安徽,中国科学院院士,研究员,博士生导师,中国科学院电子学研究所所长。研究方向为高分辨率和干涉SAR系统技术、遥感卫星地面处理与应用系统技术等。E-mail:wyr@mail.ie.ac.cn

    通讯作者:

    丁振宇

Yaw Angle Error Compensation for Airborne 3-D SAR Based on Wavenumber-domain Subblock

  • 摘要: 机载3维SAR可实现3维成像, 但运动误差会影响成像质量, 其中姿态角误差改变阵元间相对位置, 影响复杂, 目前还没有基于测量数据的补偿方法。该文建立了机载3维SAR成像模型, 分析了姿态角误差对成像的影响, 其中偏航角误差的补偿最为复杂。由回波相位可得航迹向和跨航向波数, 根据这两个波数计算的距离误差与目标位置无关, 消除了误差的空变性。提出在航迹向和跨航向2维波数域分块计算距离误差, 在空域补偿的波数域子孔径补偿方法。仿真结果证明该方法可有效补偿偏航角运动误差的影响。

     

  • [1] 保铮, 邢孟道, 王彤. 雷达成像技术[M]. 北京: 电子工业出版 社, 2005: 200-206. Bao Zheng, Xing Meng-dao, and Wang Tong. Radar Imaging Technique[M]. Beijing: Electronic Industry Press, 2005: 200-206.
    [2] Reigber A and Moreira A. First demonstration of airborne SAR tomography using multibaseline L-band data[J]. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 2000, 38(5): 2142-2152.
    [3] Gierull C H. On a concept for an airborne downwardlooking imaging radar[J]. International Journal of Electronics and Communications, 1999, 53(6): 295-304.
    [4] 杜磊. 阵列天线下视合成孔径雷达三维成像模型、方法与实验 研究[D]. [博士论文], 中国科学院电子学研究所, 2010. Du Lei. Study on model, algorithm and experiment for downward-looking synthetic aperture radar threedimensional imaging based on linear array antennas[D].[Ph.D. dissertation], Institute of Electronics, Chinese Academy of Sciences, 2010.
    [5] Hou Ying-ni, Li Dao-jing, and Hong Wen. The thinned array time division multiple phase center aperture synthesis and application[C]. Proceedings of the IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium 2008 (IGARSS 2008), Boston, USA, 2008: 25-28.
    [6] 彭学明, 王彦平, 谭维贤, 等. 基于跨航向稀疏阵列的机载下视 MIMO 3D-SAR三维成像算法[J]. 电子与信息学报, 2012, 34(4): 943-949. Peng Xue-ming, Wang Yan-ping, Tan Wei-xian, et al.. Airborne downward-looking MIMO 3D-SAR imaging algorithm based on cross-track thinned array[J]. Journal of Electronics Information Technology, 2012, 34(4): 943-949.
    [7] 侯颖妮. 基于稀疏阵列天线的雷达成像技术研究[D]. [博士论 文], 中国科学院电子学研究所, 2010. Hou Ying-ni. Study of radar imaging technology based on sparse array antenna[D]. [Ph.D. dissertation], Institute of Electronics, Chinese Academy of Sciences, 2010.
    [8] Peng Xue-ming, Hong Wen, Wang Yan-ping, et al.. Polar format imaging algorithm with wave-front curvature phase error compensation for airborne DLSLA three-dimensional SAR[J]. IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters, 2014, 11(6): 1036-1040.
    [9] Li Z, Chen J, and Li C. Spaceborne SIMO-SAR for threedimensional ionospheric irregularity sounding[J]. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, 2014, 50(4): 2830-2846.
    [10] 于春艳, 谢亚楠, 赵海兰, 等. 基于新型阵列配置的机载 MIMO-SAR下视三维成像性能研究[J]. 电子测量技术, 2014, 37(2): 64-69. Yu Chun-yan, Xie Ya-nan, Zhao Hai-lan, et al.. Airborne downward-looking MIMO 3D-SAR imaging properties based on the new array configuration[J]. Electronic Measurement Technology, 2014, 37(2): 64-69.
    [11] Wang Jie, Liang Xing-dong, Ding Chi-biao, et al.. An improved OFDM chirp waveform used for MIMO SAR system[J]. Science China(Information Sciences), 2014, 57(6): 65-73.
    [12] 张清娟, 李道京, 李烈辰. 连续场景的稀疏阵列SAR侧视三维 成像研究[J]. 电子与信息学报, 2013, 35(5): 1097-1102. Zhang Qing-juan, Li Dao-jing, and Li Lie-chen. Research on continuous scene side-looking 3D imaging based on sparse array[J]. Journal of Electronics Information Technology, 2013, 35(5): 1097-1102.
    [13] 彭文杰. 基于压缩感知的阵列SAR三维成像方法研究[D]. [硕 士论文], 电子科技大学, 2013. Peng Wen-jie. Array SAR 3D imaging method based on compressed sensing[D]. [Master dissertation], University of Electronic Science and Technology of China, 2013.
    [14] 李燕平. 单/双基 SAR 成像和运动补偿研究[D]. [博士论文], 西安电子科技大学, 2008. Li Yan-ping. Study of the image formation and motion compensation for the mono-and bistatic SAR[D]. [Ph.D. dissertation], Xidian University, 2008.
    [15] 杨泽民, 孙光才, 邢孟道, 等. 基于多通道联合自聚焦技术的机 载三维SAR运动补偿[J]. 电子与信息学报, 2012, 34(7): 1581-1588. Yang Ze-min, Sun Guang-cai, Xing Meng-dao, et al.. Motion compensation for airborne 3-D SAR based on joint multichannel auto-focusing technology[J]. Journal of Electronics Information Technology, 2012, 34(7): 1581-1588.
    [16] 贾高伟, 常文革. 高分辨率UAV SAR的三维运动误差分离与 补偿[J]. 国防科技大学学报, 2014, 36(4): 71-76. Jia Gao-wei and Chang Wen-ge. Three-dimensional motion error correction for unmanned aerial vehicle synthetic aperture radar[J]. Journal of National University of Defense Technology, 2014, 36(4): 71-76.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  3145
  • HTML全文浏览量:  441
  • PDF下载量:  2915
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2015-01-26
  • 修回日期:  2015-03-13
  • 网络出版日期:  2015-08-28

目录

    /

    返回文章
    返回