【摘 要】
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卫星总体参数是影响星载合成孔径雷达(SAR)成像质量的重要因素.该文在考虑地球自转和扁率基础上,研究了包括轨道参数、姿态误差和姿态稳定度等卫星总体参数对星载合成孔径雷
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卫星总体参数是影响星载合成孔径雷达(SAR)成像质量的重要因素.该文在考虑地球自转和扁率基础上,研究了包括轨道参数、姿态误差和姿态稳定度等卫星总体参数对星载合成孔径雷达的多普勒特性、图像分辨特性以及图像定位精度(像素偏移)的影响,并进行了数字仿真和成像模拟.从星载SAR的空间几何关系出发,建立了星载SAR回波信号的多普勒特性表达式,在考虑地球自转和扁率的情况下,分析了轨道摄动、卫星姿态指向误差和稳定度对SAR多普勒参数的影响.结果表明轨道摄动是造成星载SAR多普勒参数误差的主要因素;姿态稳定度的提高在减小多普勒参数误差变化频率的同时可以使误差量降低.建立了星载SAR图像分辨特性的数学表达式,分析了地球自转和地球扁率、轨道摄动、卫星姿态误差和稳定度以及星载SAR的中心视角对星载SAR图像分辨特性的影响.分析与仿真结果表明,滚动向误差和稳定度对SAR图像分辨特性影响较大;星载SAR中心视角是影响S AR图像分辨特性的重要因素.根据星载SAR定位误差原理,给出了各误差源引起的图像定位精度误差表达式,分析了卫星轨道摄动.姿态误差和稳定度以及雷达中心视角变化对星载SAR图像定位精度的影响.仿真结果表明姿态误差引起图像方位向位置偏移要大于在距离向引起的偏移;偏航和俯仰角误差引起的图像整体偏移最大;偏航角误差引起的图像位置偏移随SAR中心视角的增大而增大.最后,在前几章分析的基础上,建立了星载SAR回波信号数学仿真模型,并在卫星姿态和轨道参数变化时采用了一种简单方法进行了成像模拟.结果表明,利用该方法可以比较直观的了解、评价卫星总体参数对星载SAR成像质量的影响.
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