P 波段雷达成像电离层效应的地面观测与校正

赵宁; 周芳; 王震; 邢孟道; 葛家龙; 鲁加国

doi:10.3724/SP.J.1300.2014.13144

P 波段雷达成像电离层效应的地面观测与校正

doi: 10.3724/SP.J.1300.2014.13144

1.
(中国电子科技集团公司第三十八研究所合肥 230031)
2.
(西安电子科技大学西安 410073)

基金项目:

高分辨率对地观测系统重大专项青年创新基金(GFZX04060103)资助课题

详细信息

作者简介:
赵宁(1973-)，男，陕西人，获北京航空航天大学博士学位，中国电子科技集团公司第三十八研究所高级工程师，主要研究领域为星载、机载SAR雷达系统、SAR/MTI信号处理。E-mail:cetc38zhaon@163.com 周芳(1987-)，女，安徽人，西安电子科技大学2010级在读博士生。主要研究方向为聚束式合成孔径雷达(SAR)信号处理和逆合成孔径雷达(ISAR)信号处理。王震(1987-)，男，安徽人，获西安电子科技大学硕士学位，中国电子科技集团公司第三十八研究所工程师，主要研究方向合成孔径雷达总体。邢孟道(1975-)，男，浙江人，获西安电子科技大学博士学位，西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室教授。主要研究方向为合成孔径雷达(SAR)信号处理，逆合成孔径雷达(ISAR)信号处理和稀疏信号处理。葛家龙(1962-)，男，安徽人，获上海科技大学硕士学位，中国电子科技集团公司第三十八研究所副总工程师、研究员，主要研究方向为星载SAR系统。鲁加国(1964-)，男，安徽人，获中国科技大学硕士学位，中国电子科技集团公司第三十八研究所副所长、研究员，博士生导师，享有国家特殊津贴专家，IEEE高级会员，中国电子学会高级会员、中国电子学会雷达分会和微波分会委员，长期从事新技术研究管理工作。

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出版历程
- 收稿日期: 2013-12-24
- 修回日期: 2014-03-24
- 网络出版日期: 2014-02-28

Ground Observation and Correction of P-band Radar Imaging Ionospheric Effects

1.
(China Electronic Technology Group Corporation No.38 Research Institute, Hefei 230031,China)
2.
(Institute of Astronautics and Aeronautics, Xidian University, Xi’an 710071, China)

摘要

摘要: 对于高分辨率星载P 波段SAR 系统，电离层效应对P 波段SAR 会带来一系列较为严重的误差，这些误差与电波频率和电离层积分电子总量(TEC)值关系密切，并使得图像质量下降。为了获得高质量的图像，必须对电离层误差进行校正。该文基于电离层导致的匹配滤波失配的数学模型，指出获得准确的电离层TEC 是校正的关键，提出了一种高精度的基于SAR 回波相位反演电离层TEC 的测量方法，并利用地基P 波段雷达对空间目标进行穿透电离层步进频ISAR 观测验证，实测数据处理结果表明，该方法有效提高了电离层TEC 测量精度，改善了ISAR成像质量，可适于低频段星载SAR 系统的电离层效应测量与校正应用。
- 星载SAR /
- P 波段 /
- 电离层效应 /
- 积分电子总量(TEC) /
- 地基雷达 /
- ISAR
Abstract: For high resolution space-borne P-band SAR system, ionospheric effects could cause serious phase errors. These errors are causally related to the radar frequency and the TEC of ionosphere and make the image quality degraded. To guarantee the image quality, the ionosphere errors must be emended. Based on the mismatched filter model caused by ionosphere, it is pointed out that accurate ionosphere TEC is the key for phase error correction, a high precision ionosphere TEC measurement method is further put forward by using the phase errors of SAR echoes, which is validated by processing the data of a ground based P-band radar with well focused radar image of the international space station obtained. The results indicate that the method can effectively increase the accuracy of ionosphere TEC estimation, and thus improve the radar imaging quality, it is applicable to low frequency space-borne SAR systems for reducing the ionosphere effects.
- Space-borne SAR /
- P-band /
- Ionospheric effects /
- Total Electron Content (TEC) /
- Ground based radar /
- ISAR