一、编队卫星INSAR系统中天线指向误差对天线方向图的影响（论文文献综述）
李婷婷[1]（2021）在《双站雷达成像几何与辐射特性分析》文中进行了进一步梳理双站雷达是指将发射机和接收机分别配置在不同平台的雷达系统。由于其具备可靠性、灵活性、隐蔽性等优势,双站雷达技术在近些年受到了广泛的关注。与仅接收后向散射信号的单站雷达相比,双站雷达能够获取目标多个角度的双站散射信息,有助于目标散射特性分析,极大地增强了对地形和海洋的遥感能力。成像方面,在合适的几何构型下,双站观测能够获得更强的雷达横截面积（Radar Cross Section,RCS）以提高感兴趣区域在最终图像上的可辨识度。此外,双站散射观测还可以避免部分强的后向散射信号,从而改善图像动态范围和信噪比（Signal to Noise Ratio,SNR）。然而,其灵活的构型使得其成像几何特性和辐射特性复杂。鉴于此,本论文主要针对双站雷达成像几何和辐射特性进行了研究。首先针对双站雷达中“双站距离和”的复杂变化进行分析,利用梯度法给出空间二维分辨率的求解公式,并基于双站雷达成像的基本原理和典型时域成像算法的优缺点,进行了加速时域成像算法的研究;其次,基于大双站角,长基线的前向观测模式,分析双站前向雷达的成像特性,并根据理想的成像性能对其几何构型进行了优化;最后对与双站雷达定量化应用紧密相关的辐射特性进行研究,进一步讨论天线辐射方向图效应。论文主要研究内容结论如下:（1）基于双站合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）成像的基本原理以及经典的时域成像算法,提出了一种适用于双站雷达直角坐标系下的改进快速成像算法（Modified Cartesian Fast Factorized Back Projection,MCFFBP）。算法是通过子孔径拆分和方位向子图像分割,借助于二级方位向波数谱压缩器,在直角坐标系中进行图像逐级融合,实现高精度和高效率的成像方法。首先,推导了子孔径图像的频谱表达式,通过驻定相位原理,分析影响波数谱在方位向展宽的原因。针对其展宽的原因进行频谱压缩,提出二级方位谱压缩滤波器,降低了算法采样率对成像场景的依赖性;然后,提供了算法完整的流程以及针对每步算法运算复杂度的分析。最后,利用仿真数据分析了二级方位压缩器对频谱的压缩能力、对噪声的敏感程度以及成像的效果,验证了MCFFBP算法效率和精度的有效性。（2）研究前向双站雷达观测的可能性和局限性,根据预期的成像性能指标,采取混沌粒子群优化算法,对观测几何实施优化,提供最佳的双站几何构型方案。以观测和通信卫星（Satellites for Observation and Communications,SAOCOM-Companion Satellite,SAOCOM-CS）星-星前向观测模式为实例,在空间分辨率和信噪比两个角度研究了前向双站雷达在成像方面的可能性和局限性;结果表明,在前向双站雷达成像中,距离分辨率在某些情况（如前向镜面成像构型）下会大大降低。此外,由于后向和前向双站雷达之间的成像投影规则在成像区域的表达形式不同,目标在前向成像中会产生重影点。为了避免上述问题,在进行前向成像时,必须仔细考虑前向双站成像的观测几何。对于给定成像性能需求的系统,双站雷达运动参数的设计可以视为解决非线性方程组（Nonlinear Equation System,NES）的问题。因而引入改良的混沌粒子群优化算法（Chaos Particle Swarm Optimization,CPSO）求解NES并取得双站观测几何参数的最优解。最后基于选择的参数和时域成像算法,利用仿真数据对优化算法结果的有效性进行验证。相关成果有助于加深对双站雷达成像性能的了解,揭示前向成像构型下的局限性,所得结论为大角度、长基线的双站雷达几何参数的最优配置提供了数据参考。（3）研究天线辐射方向图效应。天线辐射方向图影响主要体现在对双站雷达成像的影响和对双站散射系数估算的影响。论文以高斯天线方向图为例,对这种影响进行了评估。天线方向图对双站成像方面的影响:首先根据成像几何给出含有波束指向误差的天线辐射方向图模型,然后在天线的俯仰方向和方位方向分别增加一次、二次和正弦（高频/低频）三种波束指向误差,讨论不同类型指向误差对双站雷达成像结果的影响。结果表明三种形式的指向误差都会给像素幅值带来影响,且一次、二次、正弦影响逐渐增大;对成像目标响应方位向剖面的影响比对距离向剖面的影响更为严重;高频误差下旁瓣升高明显,低频误差下,主瓣展宽明显。在天线辐射方向图对双站散射系数估算方面的研究:首先,根据雷达方程和基尔霍夫近似,推导出了天线辐射方向图效应下的双站散射系数表达式。然后,讨论了在单站、双站GPS和双站机载三种雷达观测形态下,利用半功率面积代替辐射积分引起的双站散射系数误差。最后,进行了数值分析。结果表明利用双站天线3d B波束宽度在地面的重叠面积近似天线辐射方向图积分会造成散射系数的估计误差:1)单站构型下,该近似造成1.592d B的散射系数误差。2)双站GPS构型下（天线地面椭圆尺寸差距大）,散射系数误差可以根据对构型和天线的合理设计控制在预期的阈值内。3)以DLR-ONERA为例的机-机构型下,该近似造成常数近3d B的散射系数误差。由于飞机的轨迹和姿态易受大气条件的影响,因此在机载实验案例中还考虑了运动误差和姿态角对结果的影响。相关成果可以为双站散射系数测量的误差校正及双站散射系数测量的观测几何提供参考。
王跃锟[2]（2019）在《高低轨HRWS异构双基地SAR系统关键技术研究》文中指出星载合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）是一种非常有效的遥感对地观测手段,具有全天时全天候的全球观测能力。基于地球同步轨道（Geosynchronous Earth Orbit,GEO）SAR卫星发射、低地球轨道（Low Earth Orbit,LEO）SAR卫星方位多通道（Azimuth Multichannel,AMC）接收的双基SAR（Bistatic SAR,BiSAR）新型对地观测系统（GEO-LEO AMC-BiSAR）,具有远发近收、机动灵活、时效性高等特点,具备接收端抗干扰能力强、低成本和小型化等优势,利于实现轻型SAR遥感卫星产业化和数据应用标准化,满足高分辨率宽测绘带（High-Resolution and WideSwath,HRWS）成像、干涉SAR（Interferometric SAR,InSAR）测绘等应用需求。然而,该体制存在收发平台轨道差异大、空间大尺度异构和回波二维空变等问题,在系统总体设计以及SAR/InSAR信号处理上仍面临许多新的技术难题。本文针对GEO-LEO AMC-BiSAR的系统总体设计、方位多通道双基多普勒模糊抑制、HRWS双基频域快速成像及双基InSAR信号处理四个方面存在的主要问题和关键技术进行研究,论文的主要内容及创新点概括如下:（1）GEO-LEO AMC-BiSAR系统总体设计技术本文第二章建立了GEO-LEO AMC-BiSAR体制下任意构型的空间几何模型,对双基构型规划、构型优化设计及关键参数设计进行了研究,主要工作如下:■提出一种基于地面分辨特性约束的双基构型规划方法。GEO-LEO异构BiSAR收发平台间的相对构型是影响系统成像性能的决定因素之一。根据空间几何模型,建立地距分辨率、方位分辨率及二维分辨率方向角性能参数与收发平台下视角、双基位置投影角、双基速度投影角及接收机地面斜视角构型参数间的数学关系,并深入分析各参量间的约束规律,据此提出一种适用于LEO SAR不同接收模式（如正侧视、前视）下的双基构型规划方法,通过仿真实验验证了所提方法的有效性。■提出一种基于模拟退火（Simulated Annealing,SA）算法的高低轨最优构型设计方法。针对卫星发射后其轨道难以大尺度调整的问题,根据空间几何和已知的轨道信息,建立地面分辨特性、噪声等效后向散射系数（Noise-Equivalent Sigma Zero,NESZ）性能参数与LEO SAR卫星下视角、地面斜视角及成像中心时刻构型参数间的数学模型,将任务需求通过代价函数表示,进而将构型设计过程转化为求解非线性多元方程的最优解问题,并采用SA算法求解最优成像构型参数,最后在给定成像性能指标和成像区域两种任务需求下,对所提方法的有效性进行了仿真验证。■提出一种高低轨大尺度异构条件下的关键参数设计方法。根据GEO-LEO AMC-BiSAR系统的距离和方位模糊度、地面二维分辨率、测绘带宽及NESZ等性能指标与雷达天线尺寸、脉冲重复频率、方位通道数、信号带宽及发射功率等关键参数的内在联系,根据给定的性能指标需求,对高低轨时序及各波位系统参数进行了设计。（2）GEO-LEO AMC-BiSAR多普勒模糊抑制处理技术本文第三章研究了高低轨双基多普勒模糊抑制技术,主要内容如下:■提出一种高低轨时域子图像加权模糊抑制方法。针对高低轨收发平台轨道差异大,传统单基AMC-SAR信号模型失效的问题,推导了GEO-LEO AMC-BiSAR等效信号模型,并对其空时变特性进行了分析;分析结果表明:在大倾角轨道的GEO SAR发射机情况下,地面空变相位误差较大,传统等效相位中心处理无法精确补偿。对此根据接收机的多普勒历程,将各通道数据划分为多个子孔径,并采用后向投影算法相干叠加补偿空变相位误差,最后通过数字波束形成（Digital BeamFoming,DBF）技术对各子图像加权抑制多普勒模糊,仿真数据结果验证了该算法的有效性。■提出一种基于最小熵的时域子图像加权成像方法。针对接收通道间相位特性不一致的问题,考虑到相位偏差估计是典型的逆问题,我们采用图像最小熵为代价函数,联合各通道图像数据构建优化函数模型,并采用阻尼牛顿法估计最优通道间相位偏差,再通过相位偏差补偿得到无模糊的BiSAR图像,仿真及机载实测数据验证了该方法的有效性。（3）GEO-LEO BiSAR HRWS频域快速成像处理技术本文第四章首先针对GEO-LEO BiSAR信号收发时延长、接收平台速度快,导致“走-停”假设不成立的问题,推导了一种非“走-停”假设下的斜距模型及其等效模型;并根据该等效斜距模型,对GEO-LEO BiSAR频域快速成像算法进行了研究:■提出一种基于时域扰动（Time-Domain Perturbation,TP）的GEO-LEO BiSAR频域快速成像算法。由于GEO-LEO BiSAR系统收发平台轨迹非平行、非等速、非直线,导致HRWS场景下目标的距离徙动及同一距离门内的方位调频率均具有较强空变性,对此基于非线性调频变标（Nonlinear Chirp Scaling,NLCS）原理,构建TP信号校正回波的二维空变,并补偿引入的高次相位和残余常数相位。通过点阵目标仿真验证了所提算法的有效性,可获得良好聚焦质量和保相性能的BiSAR图像。（4）GEO-LEO HRWS双基InSAR信号处理技术本文第五章针对GEO-LEO HRWS InSAR处理技术,主要开展了以下工作:■给出了高低轨HRWS InSAR场景仿真及信号处理策略。首先利用Hill方程设计LEO SAR接收平台间的双星编队构型;针对HRWS观测系统数据量较大的问题,采用距离频域脉冲相干法进行双星回波的快速仿真,提高仿真效率;其次,采用第四章提出的TP-NLCS成像算法实现主辅回波的BiSAR聚焦处理,同时概述了InSAR处理流程,针对HRWS场景中主辅图像间二维偏移量的空变问题,给出一种多级子图像配准方法;最后,给出了场景数据仿真及SAR/InSAR处理结果。■针对静止和倾斜GEO SAR轨道形式,提出了两种GEO-LEO双基InSAR目标高效高精度定位方法。GEO-LEO双基InSAR几何下的斜距方程为双根号形式,且倾斜GEO SAR轨道形式下的多普勒方程为双程形式,导致传统InSAR定位方法失效,对此根据静止和倾斜两种GEO SAR轨道形式下的干涉几何,分别建立GEO-LEO双基InSAR目标定位方程组,再根据基线矢量与斜距矢量间的转换关系,推导了一种静止GEO SAR轨道形式下的双基InSAR目标定位闭式解,以及一种倾斜GEO SAR轨道形式下的InSAR目标定位近似解析解,最后通过场景仿真数据验证了提出方法的有效性和高效性。
李顺[3]（2018）在《星载双天线InSAR系统关键技术研究》文中研究说明相较于机载InSAR系统,星载InSAR（Spaceborne SAR Interferometry）以更高、更稳定的平台进行对地观测,可以在飞机观测不到的地方工作,覆盖范围更广,并以全天时、全天候的工作方式实现全球数字高程模型（Digital Elevation Model,DEM）的建立,在地形测绘、军事行动、经济建设等各个领域发挥着重要的作用。在各种类型的星载InSAR系统中,双天线InSAR系统作为一种单航过星载InSAR系统,从卫星中伸出两根天线臂,构成十分稳定的干涉基线,一次航过可以获得两幅SAR图像用于干涉,相较于多航过系统,能够克服各种去相干源的固有缺陷。同时稳定的干涉基线也使干涉成图率更高,能够获取更为完整的观测数据。与此同时,卫星结构的复杂、基线长度的限制、天线臂振动的影响将会对InSAR测高带来相当的误差,同时也没有一套正在应用中的星载双天线InSAR系统作为参考,因此对于该系统的性能需要更为精细的预估分析,也要求对误差的分析更为全面。本文围绕星载双天线InSAR系统特征,以提高星载双天线InSAR系统性能为目的,对该系统误差分析、信号仿真、性能提升方法、天线臂振动效应进行深入研究。主要工作概括如下:第一章为绪论,主要阐述课题背景与研究意义,对星载双天线InSAR从性能分析、信号仿真、天线臂振动影响三方面的研究现状进行总结整理,同时对全文框架进行介绍。第二章主要介绍星载双天线InSAR系统性能分析与仿真。建立了双天线InSAR系统SAR成像性能分析模型与InSAR测高性能分析模型,同时给出了星载双天线InSAR系统仿真方法,实现了对模型的信号仿真。。第三章研究了双天线InSAR乒乓模式测高方法。研究双天线InSAR系统乒乓模式工作原理,给出乒乓模式测高性能分析模型,同时分析了乒乓模式失相干与测高性能,通过仿真实验验证了乒乓模式相较于一发双收模式,其InSAR测高性能提升了接近一倍。第四章针对星载双天线系统天线臂振动对InSAR测高的影响,将天线臂振动分为低频振动和高频振动,建立了天线臂振动高频-低频判定模型,分析了低频振动幅度对InSAR测高性能的影响,建立了天线臂振动幅度门限模型。仿真实验证明了各个模型的正确性;仿真分析了含有天线臂高频振动的InSAR测高性能,为抑制天线臂振动误差提供理论支撑。最后一章为总结与展望。概述了整篇文章的工作内容与创新点,并针对未来的研究内容进行构思与规划。本文的研究对实现星载双天线InSAR系统整星设计和指标体系的优化、高精度数据处理具有重要的理论与实际应用价值。
高小明[4]（2017）在《国产分布式InSAR卫星高程测量误差分析及实验验证》文中研究表明星载干涉合成孔径雷达（InSAR）是一种基于干涉测量理论和方法、以主动式微波传感器为核心的雷达系统。该技术通过从合成孔径雷达主从影像的复数据中获取高敏感的干涉相位信息,并以此为基础提取得到地表高程等有用信息。相对于以光学遥感为基础的三维重建方法,InSAR技术具有以下四个方面的优势:第一、雷达具有全天候、全天时对地观测能力,且具有一定的穿透性,使其能够获取多云多雨地区的遥感影像。第二、SAR影像覆盖范围广、实时性强。第三、InSAR技术在获取基础地理信息等方面具有显着的成本优势。第四、InSAR可以与光学遥感相结合,从而获取更加完备、可靠的全球基础地理信息。总之,InSAR作为一种高精度、高效率获取大范围基础地理信息的技术手段,是当前遥感应用领域的研究热点之一。论文主要围绕分布式星载InSAR地形测绘展开全面系统的测高误差理论分析与实验验证。首先分别从主星定轨误差、斜距测量误差、基线测量误差和干涉相位误差着手对分布式InSAR系统测高误差进行严密的理论推导,在此基础上定量评定各误差因子对InSAR测高精度的影响及误差传播规律,进而结合TanDEM-X数据参数和SRTM DEM开展相应的全链路实验验证,评定各误差因子引起的InSAR测高误差空间分布特性及规律。实现了各误差因子对InSAR测高影响由点及面的综合评定分析以及从理论模型推导到实验验证的全链路研究。论文的主要研究内容概括为以下三个方面:（1）构建分布式星载InSAR测高误差模型面向分布式星载InSAR在地形测绘中的应用,首先从卫星的严密干涉几何出发,综合分析影响InSAR测高精度的主要误差源,具体包括主星定轨误差、斜距测量误差、基线测量误差和干涉相位误差,构建了面向工程的分布式InSAR卫星高程测量误差模型,能够为我国分布式星载InSAR卫星研发指标设计提供技术支撑。（2）分布式星载InSAR测高误差传播规律研究在分布式InSAR测高误差理论推导的基础上,结合TanDEM-X数据参数,对InSAR测高误差模型进行模拟分析,综合评定各误差因子对InSAR测高的误差传播规律,为我国分布式InSAR卫星的参数论证和工程研制提供一定的参考。（3）分布式星载InSAR测高误差模型实验验证基于星载分布式InSAR的严密干涉几何,系统分析了分布式InSAR卫星斜距测量误差、轨道测量误差、基线测量误差和干涉相位误差对高程测量的空间分布规律,提出了基于TanDEM-X数据参数和SRTM DEM的干涉链路验证策略。采用TanDEM-X数据参数和相应区域的SRTM DEM数据作为输入,通过对几何参数添加各类误差因子的方式,实现了对InSAR测高误差模型的全链路分析,综合验证了各误差项对InSAR测高精度的影响及空间分布特性。该实验得到的结果与真实SAR影像具有很好的一致性,实验结果可靠性高,对分布式InSAR卫星工程论证具有一定的指导意义。
张志刚[5]（2016）在《绳系InSAR系统构形展开与波束同步控制研究》文中认为绳系InSAR系统是一种两颗及两颗以上SAR卫星,以系绳方式连接形成的特殊的分布式SAR系统,具有可在轨快速展开、基线长期稳定、任意星下点纬度均存在有效干涉基线等特点,可满足突发事件对地形测绘及动目标检测等快速信息获取的需求。快速展开至目标构形并保持稳定、绳系状态下高精度波束同步等是绳系InSAR系统正常工作的前提和保障。本学位论文针对绳系InSAR系统构形稳定性、构形快速展开及控制和波束同步等方面进行了深入研究,具体研究内容如下:建立绳系InSAR系统在大气阻力和J2摄动影响下的珠点模型,在此基础上推导适于求解和分析的系统简化模型,使用四元数法描述系绳张力影响下的卫星姿态运动,并分析系绳离散数量和大气阻力及J2摄动与系绳空间分布形态之间的关系。给出运行于圆轨道、存在静态平衡位置的链式多星绳系卫星系统的平衡构形求解方法,并分析系统各平衡构形所适用的观测任务。在此基础上,将系统在平衡位置附近线性化,并分析系统各平衡构形的稳定性。结合系统任务需求和系统构形稳定性确定双星绳系InSAR系统快速展开和稳定控制策略。以展开时间最短和最终面内摆角最小为目标,基于高斯伪谱法规划面向DEM任务系统最优展开路径,并考虑外界扰动和系统模型误差设计自适应滑模控制器来跟踪系统最优展开路径。根据面向GMTI任务系统的短系绳特性选择自由展开方式,使用粒子群算法对系统初始分离速度和角度进行优选,并提出喷气控制方法将系统稳定到水平方向附近。提出链式多星绳系卫星系统的展开分离模式,分析系统展开的影响因素,使用参数分析法定性地研究不同分离模式下展开控制参数和分离速度对链式多星系统展开的影响,并基于上述结果结合系统任务需求确定面向不同任务的链式多星绳系InSAR系统展开策略。结合InSAR任务中残余多普勒中心频率问题,以系统信噪比和多普勒质心最优为目标分别设计系统最大波束覆盖重合率同步策略和最大波束相干同步策略,考虑系绳张力、外界扰动和模型不确定性影响设计自适应滑模控制器使绳系InSAR系统能够完成波束同步。
涂佳[6]（2012）在《基于双频GPS的分布式InSAR卫星系统高精度星间基线确定方法研究》文中认为分布式InSAR卫星系统是将卫星编队技术与干涉合成孔径雷达（InterferometrySynthetic Aperture Radar，InSAR）技术相结合的新概念新体制雷达系统，极大地拓展了SAR卫星系统的总体性能，具有广泛的发展前景。然而，该系统的实现在基础理论和技术层面上面临着许多挑战，星间基线的高精度确定就是其中之一。鉴于此，本文以分布式InSAR卫星系统为背景，利用星载双频全球定位系统（GlobalPositioning System，GPS）作为测量手段，根据分布式InSAR任务尤其是星间基线确定与单星精密定轨、星间高精度相对定位之间的关系，围绕“单星—双星—基线”这一主线，开展了分布式InSAR卫星系统的高精度星间基线确定研究。本文的研究工作和贡献主要体现在以下三个方面：针对单颗卫星绝对位置、速度的确定问题，详细地研究了基于双频GPS的单星精密定轨方法，提出了一种综合考虑GPS接收天线相位中心变化系统误差和随机误差的混合误差建模与修正方法，有效地提高了低轨卫星的精密定轨精度。首先，探讨了星载双频GPS数据预处理的方法，研究了基于双频GPS的单星简化动力学精密定轨方法；其次，在GPS载波相位观测模型和GPS接收天线相位中心模型的基础上，提出了一种综合考虑GPS接收天线相位中心变化系统误差和随机误差的混合误差建模与修正方法，该方法按照GPS信号的接收方向，将相位中心变化误差按照系统部分和随机部分分别进行建模，并通过接收方向的相位定轨后验拟合残差的均值和标准差分别对相位中心变化误差混合模型的系统部分和随机部分的标准差进行估计，利用该方法对重力反演与气候实验（Gravity Recovery AndClimate Experiment，GRACE）双星编队实测GPS观测数据进行处理，生成了三种不同类型的轨道解，通过三种不同校验方式表明：经混合误差模型修正后得到的精密轨道解均优于其它两种类型的轨道解。与此同时，通过将由相位中心变化误差均值修正得到的轨道解与由混合误差模型修正得到的轨道解进行轨道比对的结果表明：对混合误差模型的随机部分的修正对于精密定轨而言是不可忽略的。针对双星相对位置、速度的确定问题，系统地研究了基于宽窄巷双差整周模糊度确定策略的高精度星间相对定位方法，提出了一种基于先验相对轨道和钟差解的双差整周模糊度确定方法，有效的提高了双差整周模糊度确定的成功率和相对定位精度，成功实现了GRACE卫星编队1mm星间相对定位。首先，针对参考GPS卫星频繁更换的问题，提出了一种模糊度分段解算的策略，确保在每个分段区间内共视的GPS卫星不发生变化，在此基础上，系统地研究了基于宽窄巷双差整周模糊度确定策略的简化动力学相对定位方法，并利用该方法对GRACE卫星编队实测数据进行了相对定位实验，实验结果表明：双差整周模糊度确定的成功率为84.73%，相对定位的K/Ka波段测距（K/Ka-band Ranging，KBR）系统校验标准差为1.26mm，从而验证了自编算法的有效性和正确性；其次，针对宽窄巷双差整周模糊度确定策略中存在双差宽巷整周模糊度的确定容易受到伪码观测质量影响的问题，提出了一种基于先验相对轨道和钟差解的双差整周模糊度确定方法，该方法首先利用简化动力学单差无电离层组合批处理最小二乘相对定位方法求解编队卫星之间的相对位置解和接收机之间的相对钟差解，并以此作为先验解，然后通过伪码、相位最优加权求解宽巷模糊度，通过对GRACE卫星编队实测数据的处理结果表明：第一，双差整周模糊度确定成功率为89.89%，提高了5%，该处理策略可以有效地克服宽窄巷双差整周模糊度确定策略中存在的问题；第二，相对定位的KBR校验标准差为1.01mm，相对定位的精度得到有效提高，成功实现了1mm星间相对定位；第三，将两种处理策略得到的相对定位解在径向、横向和法向上的比对结果分别为0.43mm，1.01mm，0.81mm，三维结果为1.37mm，该结果反映了新提出的处理策略引起的相对定位解的变化。在基于双频GPS的星间基线测量方案的基础上，详细研究了空间域基线确定中的各个误差项的性质，理论分析了各个误差项对空间域基线确定的影响，提出了一种空间域基线确定的误差建模与仿真分析方法，通过建立了各个误差项的数学模型，仿真分析了单个误差项、部分误差源以及整体误差源对星间基线确定的影响。首先，根据空间域基线的确定原理，将空间域基线确定的误差源划分为与GPS测量有关的误差源和与部位修正有关的误差源两大类，并在此基础上，对两大类误差源中所包含的各项误差的种类及特性进行了分析，理论分析了各误差项对空间域基线确定的影响；其次，根据各项误差的特性，提出了一种空间域基线确定的误差源建模与仿真分析方法，该方法通过对各误差项分别进行建模，利用仿真实验的方式，分析了单个误差项、部分误差源及整体误差源对空间域基线确定的影响，仿真结果表明：第一，与GPS测量有关的误差源是影响空间域基线确定精度的主要因素；第二，GPS相位观测噪声和GPS接收天线安装位置的地面标校误差是与GPS测量有关的误差源中影响最大的两个因素；第三，在地固坐标系中，整体误差源对空间域基线确定的影响为x方向0.500mm，y方向0.500mm，z方向0.452mm，三维影响为0.845mm，可以实现1mm（每轴）精度的分布式InSAR卫星系统星间基线确定。
张永俊,黄海风,张永胜,梁甸农[7]（2012）在《最大相干波束同步方法及其性能验证研究》文中研究说明波束同步是分布式InSAR系统的关键技术之一.本文提出一种基于最大相干系数的星载分布式InSAR系统波束同步方法.分析了该波束同步方法下,双站多普勒中心频率的计算方法及双站图像信噪比的损失.进而从干涉图像对去相干、干涉处理中的独立视数以及干涉时刻配准误差的影响几个方面指出该方法相对于传统波束同步方法的优势,并进行了InSAR全流程信号级仿真验证.仿真结果表明,该方法可以有效提高分布式InSAR系统的测高定位精度.
何志华[8]（2011）在《分布式卫星SAR半实物仿真关键技术研究》文中进行了进一步梳理分布式卫星合成孔径雷达（SAR）是将卫星编队和星载SAR技术有机结合的新体制天基雷达系统,该系统能够获得比多SAR简单组网更多的功能和更高的性能,是全天候、全天时、高效率获取全球高精度无缝隙地面三维数字高程信息（DEM）的优选手段,成为目前国内外的研究热点。但由于该系统关键技术多、系统集成测试复杂、各误差源间存在紧密的耦合关系,仅通过全数字仿真验证已不能完全满足分布式卫星SAR系统集成验证要求,而采用分布式卫星SAR半实物仿真验证技术是解决这一难题的有效途径。本文瞄准分布式卫星SAR半实物仿真这一前沿迫切课题,围绕“信号协同误差建模”、“半实物回波模拟”和“半实物试验应用”这三个半实物仿真关键技术问题展开研究。各章具体内容安排如下:第二章研究了分布式卫星SAR信号协同层面相位和时间同步方法,以及信号同步误差的误差模型及其对InSAR性能的影响。分析了相位同步误差对InSAR性能的影响;建立了直达波和双向脉冲交换这两种基于同步信号传递的相位同步方法的补偿相位信号模型,对比分析了各类剩余相位误差的特性和量级;研究了乒乓双站模式下的相位同步处理方法,提出一种在回波域利用相关处理直接进行相位同步处理的方法;研究了时间同步误差对干涉测绘带损失、双站SAR成像和InSAR测高的影响;研究了基于GPS驯服高稳晶振的时间同步方法;建立了通道频域幅相模型及其干涉信号模型,研究了通道一致性误差对干涉相位偏差和标准差的影响。第三章研究了分布式卫星SAR数字回波信号高精度高效仿真方法。提出一种分布式卫星SAR数字回波信号高精度快速仿真算法,将回波信号表示成发射信号与场景调制信号的卷积,采用升采样技术确保回波信号仿真精度,通过将场景调制信号降采样到雷达工作采样频率保证了半实物回波模拟过程可在模拟器上实时实现,该算法具有模型适用性广、回波仿真精度高、回波计算效率高的优点;提出回波仿真计算量概念,可用于定量评估回波仿真算法性能和硬件计算能力;研究了基于时空分解的并行回波高性能计算方法和基于GPU加速的回波高性能计算方法。第四章针对分布式卫星SAR半实物仿真验证需求,完成了双通道回波信号模拟器的设计与实现。完成了回波模拟器的总体设计,完成了射频子系统、中频子系统、数字处理部分和显控软件的设计与实现,最终完成回波模拟器研制;提出一种基于相关加窗的模拟器高精度幅相特性估计方法,能够有效抑制闭环数据中噪声和杂散的影响;研究了复系数FIR滤波器设计及优化方法,可根据估计出的幅相特性设计出复FIR滤波器系数;完成了复系数FIR滤波器的FPGA实时实现。经测试回波模拟器的工作模式和通道幅相特性达到对回波模拟器的指标要求。第五章研究了分布式卫星SAR相位、时间同步与通道一致性误差的半实物仿真与评估。给出半实物仿真系统中数字仿真系统的体系结构和实物仿真系统的组成;提出了一种基于数据分析的半实物误差特性提取方法;提出了一种基于不同设备连接方案的半实物误差隔离和溯源试验评估方法,设计了分布式卫星SAR相位同步误差半实物验证试验,测试得到相位同步误差对干涉测高的影响,验证了双向脉冲交换相位同步方法的工程可行性;设计了分布式卫星SAR时间同步误差半实物验证试验,测试得到时间同步误差对干涉测高的影响,验证了基于GPS驯服高稳频率源的时间同步方法的工程可行性;设计了分布式卫星SAR通道一致性误差半实物验证试验,测试得到通道一致性误差对干涉测高的影响。
吴华铠,洪峻,胡继伟[9]（2011）在《分布式星载SAR波束同步误差对合成双程天线方向图的影响分析》文中研究指明天线方向图不确定性是影响SAR图像辐射特性的主要误差源之一,在SAR辐射定标处理中必须对其进行校正。由于分布式星载SAR系统的收发分置,其双程天线方向图是主星发射天线和辅星接收天线方向图的合成。因此,分布式星载SAR波束同步误差不可避免地会影响合成天线方向图。以分布式星载SAR波束同步原理出发,分析了其影响机理,并定量分析了辅星波束扫描和主辅星波束指向误差对合成天线方向图的影响程度。通过分析表明前者对合成天线方向图的影响较小,而后者的影响较大;并由此指出分布式SAR辐射定标需要对波束指向进行定标来提高合成天线方向图精度。
张永俊[10]（2011）在《星载分布式InSAR系统的误差分析与DEM精度提高方法研究》文中认为星载分布式干涉合成孔径雷达（InSAR）系统是近年来兴起的一种新体制雷达系统,它把卫星编队技术和星载SAR技术紧密结合在一起,通过多颗卫星编队飞行、协同工作来进行地形高程测量。相对于其它地形高程测量手段和传统InSAR系统,星载分布式InSAR系统具有测高精度高、生存和抗干扰能力强、周期短、成本低等优势,是目前国内外研究的热点,尤其是第一个星载分布式InSAR系统-德国TanDEM-X系统的成功在轨运行,更是将这一新体制雷达系统的研究推向高潮。本文瞄准这一前沿课题,系统地研究了星载分布式InSAR系统的测高原理、全链路误差模型和DEM精度提高方法。其中,第二章和第三章主要是误差的传播和误差的建模及影响分析,第四章和第五章是DEM精度提高方法研究。各章具体内容安排如下:第二章研究了星载分布式InSAR系统与传统InSAR系统测高原理的异同点,并证明了其测高误差敏感度之间的近似等价性。从新系统三维定位原理出发,系统地分析了其误差敏感度,并与传统InSAR系统测高原理及其误差敏感度进行了对比分析,证明了新系统与传统InSAR系统测高误差敏感度的近似等效性,给出了近似条件。第三章研究了星载分布式InSAR系统的综合误差模型。根据新系统的三维定位原理,引出系统的一级误差源,对各误差源的误差特性进行了深入分析,以此为基础得到系统的全链路误差模型和综合误差模型,基于全数字仿真系统对误差模型进行了仿真验证;研究了系统的关键误差-干涉基线误差和波束同步误差对系统性能的影响规律,并利用全数字信号仿真系统进行了仿真验证。第四章研究了星载分布式InSAR系统DEM产品的校正问题。首先讨论了经典干涉定标方法定标精度较低的原因,提出四种改善定标精度的策略,在此基础上提出一种干涉定标优化方法,给出了地面定标器的布放规则;分析了目前常用的三种基于地面控制点的DEM校正方法的优缺点,提出一种基于星载分布式InSAR系统综合误差模型的DEM校正方法,该方法利用误差模型的约束,可有效消除系统误差的影响,同时抑制控制点误差的传播;针对全球无缝拼接高精度DEM的迫切需求,研究了基于多幅相邻DEM交叠区域的系统误差联合校正方法,该方法可同时对多幅DEM进行校正,得到无缝拼接的大场景DEM数据,同时,可以对没有控制点支撑的DEM进行校正。第五章研究了星载分布式InSAR系统干涉基线和波束同步方案的优化设计方法。为了减小各干涉参数误差的影响,分析了传统最优基线概念的不足之处,全面地研究了干涉参数误差、垂直有效基线长度、沿航迹基线长度和测高精度、系统总相干系数及信号处理难度之间的关系,提出了一种干涉基线优化设计的工程化方法,在保证干涉处理顺利进行的同时降低了干涉参数误差的误差传递系数,提升了DEM产品的精度;针对单星多普勒中心频率估计误差,提出了基于椭圆轨道的全零多普勒方法,并在此基础上提出一种适用于椭圆轨道的偏航导引方法,这两种方法可以通过对卫星姿态的调整使得雷达回波多普勒中心频率为零,前者同时利用偏航导引和俯仰导引,后者仅利用偏航导引达到相同效果,有效地消除了多普勒中心频率过大及其估计误差对单站SAR成像的影响;针对波束同步误差,提出一种最大相干波束同步方法,相对于传统波束同步方法,该方法对双星分别进行导引,降低了卫星姿态、波束指向工程实现的协同难度,可有效提高系统相干系数和多视处理时的独立视数,消除干涉时刻配准误差带来的影响,同时由于单双站多普勒中心频率同时为零,可以提高信号处理的效率,最终提升DEM精度。
二、编队卫星INSAR系统中天线指向误差对天线方向图的影响（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、编队卫星INSAR系统中天线指向误差对天线方向图的影响（论文提纲范文）
（1）双站雷达成像几何与辐射特性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 双站雷达系统研究现状 |
| 1.2.2 双站SAR时域成像算法研究现状 |
| 1.2.3 双站雷达散射系数估算研究现状 |
| 1.3 论文主要工作 |
| 1.3.1 研究内容及技术路线 |
| 1.3.2 论文结构 |
| 第2章 双站SAR图像的基本特征 |
| 2.1 双站SAR几何模型 |
| 2.2 双站雷达方程和散射系数 |
| 2.2.1 雷达方程 |
| 2.2.2 散射系数 |
| 2.2.3 散射系数统计特性 |
| 2.3 双站SAR图像分辨特性 |
| 2.3.1 距离向特性 |
| 2.3.2 方位向特性 |
| 2.3.3 地面分辨单元 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 双站SAR时域成像算法简介 |
| 3.1 双站SAR回波信号模型 |
| 3.2 后向映射成像算法 |
| 3.2.1 基本原理 |
| 3.2.2 运算复杂度 |
| 3.3 快速后向映射成像算法 |
| 3.3.1 FFBP算法 |
| 3.3.2 CFFBP算法 |
| 3.3.3 算法对比 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 改进的快速后向映射成像算法 |
| 4.1 MCFFBP基本原理 |
| 4.2 MCFFBP算法流程 |
| 4.3 运算复杂度分析 |
| 4.4 数据验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 前向双站SAR成像几何限制和优化 |
| 5.1 二维分辨率分析 |
| 5.2 信噪比分析 |
| 5.3 成像几何优化 |
| 5.3.1 优化参数 |
| 5.3.2 优化方法 |
| 5.3.3 数据验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 天线辐射方向图效应 |
| 6.1 高斯天线辐射方向图模型 |
| 6.2 天线辐射方向图对双站雷达成像的影响 |
| 6.2.1 天线波束指向误差模型 |
| 6.2.2 俯仰向天线波束指向误差 |
| 6.2.3 方位向天线波束指向误差 |
| 6.3 天线辐射方向图对双站散射系数估计的影响 |
| 6.3.1 考虑天线方向图的双站雷达散射系数 |
| 6.3.2 天线辐射方向图因子 |
| 6.3.3 数值仿真 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 研究创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 高斯天线方向图下的双站散射系数推导 |
| 附录B 雷达姿态角和波束中心位置转换 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（2）高低轨HRWS异构双基地SAR系统关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 本课题发展趋势及国内外研究动态 |
| 1.2.1 基于低轨SAR辐射源的双/多基SAR系统 |
| 1.2.2 高轨SAR系统 |
| 1.2.3 基于高轨SAR辐射源的双/多基SAR系统 |
| 1.3 高低轨HRWS异构Bi SAR系统面临关键问题和难点 |
| 1.4 本文的主要内容及章节安排 |
| 第二章 高低轨HRWS异构Bi SAR系统总体设计技术 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 空间几何构型 |
| 2.3 基于地面分辨特性约束的高低轨构型规划方法 |
| 2.3.1 地面二维分辨特性建模及分析 |
| 2.3.2 构型规划方法 |
| 2.3.3 实验结果及分析 |
| 2.4 基于模拟退火算法的高低轨最优构型设计方法 |
| 2.4.1 参数模型建立 |
| 2.4.2 算法原理 |
| 2.4.3 处理流程 |
| 2.4.4 实验结果及分析 |
| 2.5 高低轨Bi SAR系统关键参数设计方法 |
| 2.5.1 方位向天线尺寸 |
| 2.5.2 方位模糊度 |
| 2.5.3 距离模糊度 |
| 2.5.4 时序设计 |
| 2.5.5 各波位参数 |
| 2.5.6 设计结果验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 高低轨HRWS异构Bi SAR方位多通道处理技术 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 高低轨AMC-Bi SAR信号模型 |
| 3.2.1 等效信号模型 |
| 3.2.2 空时特性分析 |
| 3.3 基于等效信号模型的高低轨AMC-Bi SAR模糊抑制方法 |
| 3.3.1 传递函数法 |
| 3.3.2 空时自适应处理法 |
| 3.4 基于时域子图像加权的高低轨AMC-Bi SAR模糊抑制方法 |
| 3.4.1 算法原理 |
| 3.4.2 处理流程 |
| 3.4.3 实验结果及分析 |
| 3.5 基于最小熵的高低轨AMC-Bi SAR时域加权成像处理方法 |
| 3.5.1 算法原理 |
| 3.5.2 处理流程 |
| 3.5.3 实验结果及分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 高低轨HRWS异构Bi SAR频域快速成像处理技术 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 高低轨异构Bi SAR斜距模型 |
| 4.2.1 非“走-停”假设斜距模型 |
| 4.2.2 等效斜距模型 |
| 4.3 倾斜地球同步轨道卫星发射-LEO接收的双基NLCS成像方法 |
| 4.3.1 算法原理 |
| 4.3.2 处理流程 |
| 4.3.3 实验结果及分析 |
| 4.4 地球静止轨道卫星发射-LEO接收的双基NLCS成像方法 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 高低轨HRWS异构双基In SAR信号处理技术 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 HRWS In SAR处理综述 |
| 5.3 高低轨HRWS In SAR场景仿真及处理 |
| 5.3.1 仿真方法 |
| 5.3.2 实验结果及分析 |
| 5.4 地球静止轨道卫星发射-LEO接收的高效高精度In SAR定位方法 |
| 5.4.1 一站固定式GEO-LEO双基In SAR定位方程 |
| 5.4.2 一站固定式GEO-LEO双基In SAR目标定位闭式解 |
| 5.4.3 实验结果及分析 |
| 5.5 倾斜地球同步轨道卫星发射-LEO接收的高效高精度In SAR定位方法 |
| 5.5.1 算法原理 |
| 5.5.2 实验结果及分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（3）星载双天线InSAR系统关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的背景与意义 |
| 1.2 双天线InSAR系统发展概况 |
| 1.3 InSAR系统关键技术的发展 |
| 1.3.1 InSAR系统性能分析技术现状 |
| 1.3.2 InSAR系统仿真技术现状 |
| 1.3.3 天线臂振动效应研究现状 |
| 1.4 本文内容结构安排 |
| 第二章 星载双天线InSAR系统性能分析与仿真技术 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 SAR成像性能分析模型 |
| 2.2.1 成像性能指标与影响因素分析 |
| 2.2.2 SAR成像性能分析模型 |
| 2.3 InSAR测高性能分析模型 |
| 2.3.1 性能指标与影响因素分析 |
| 2.3.2 InSAR测高性能分析模型 |
| 2.4 星载双天线InSAR系统仿真分析技术 |
| 2.4.1 星载双天线SAR性能分析与仿真软件 |
| 2.4.2 星载双天线SAR系统性能分析 |
| 2.4.3 星载双天线InSAR系统性能分析 |
| 2.4.4 SAR/In SAR信号仿真实验方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 双天线InSAR乒乓模式测高技术 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 双天线InSAR乒乓模式测高原理 |
| 3.3 双天线InSAR乒乓模式测高性能分析 |
| 3.3.1 乒乓模式失相干分析 |
| 3.3.2 乒乓模式InSAR测高性能分析模型 |
| 3.4 仿真实验与分析 |
| 3.4.1 仿真参数设置 |
| 3.4.2 InSAR全流程仿真 |
| 3.4.3 实验结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 星载双天线InSAR天线臂振动效应分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 考虑天线臂振动的InSAR信号建模技术 |
| 4.3 天线臂低频振动效应分析 |
| 4.3.1 低频振动影响分析 |
| 4.3.2 低频振动信号仿真实验与分析 |
| 4.4 天线臂高频振动效应分析 |
| 4.4.1 高频振动影响分析 |
| 4.4.2 高频振动信号仿真实验与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文工作总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
（4）国产分布式InSAR卫星高程测量误差分析及实验验证（论文提纲范文）
| 本论文创新点 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 InSAR技术优势 |
| 1.1.2 星载InSAR系统的体制 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 InSAR测绘卫星发展 |
| 1.2.2 误差分析 |
| 1.3 研究内容与章节安排 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 论文章节安排 |
| 本章小结 |
| 第二章 分布式InSAR卫星高程测量基础 |
| 2.1 误差基本概念 |
| 2.1.1 误差的定义 |
| 2.1.2 误差的来源 |
| 2.1.3 误差的分类 |
| 2.1.4 测量精度 |
| 2.2 InSAR原理和高程测量函数模型 |
| 2.2.1 InSAR测量原理 |
| 2.2.2 高程测量函数模型 |
| 2.3 干涉前提条件分析 |
| 2.4 坐标系统及其转换 |
| 2.4.1 雷达图像坐标系 |
| 2.4.2 TCN坐标系 |
| 2.4.3 地心空间直角坐标系 |
| 2.4.4 大地坐标系 |
| 2.4.5 大地坐标系与地心空间直角坐标系的转化 |
| 2.4.6 高程系统转换 |
| 本章小结 |
| 第三章 分布式InSAR卫星测高误差模型 |
| 3.1 InSAR测高误差模型 |
| 3.2 斜距测量误差模型 |
| 3.2.1 斜距测量方法与误差 |
| 3.2.2 斜距测量误差模型分析 |
| 3.3 定轨误差模型 |
| 3.3.1 卫星定轨方法与误差 |
| 3.3.2 卫星定轨误差模型分析 |
| 3.4 基线测量误差模型 |
| 3.4.1 基线测量方法与误差 |
| 3.4.2 基线测量误差模型分析 |
| 3.5 干涉相位误差模型 |
| 3.5.1 干涉相位误差 |
| 3.5.2 干涉相位误差模型分析 |
| 本章小结 |
| 第四章 分布式InSAR卫星测高误差实验验证 |
| 4.1 实验区域及数据介绍 |
| 4.2 验证方法 |
| 4.3 斜距误差实验验证 |
| 4.4 定轨误差实验验证 |
| 4.5 基线误差实验验证 |
| 4.6 干涉相位误差实验验证 |
| 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 本文研究工作总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻博期间发表的与学位论文相关的科研成果目录 |
| 攻读博士学位期间参与的课题情况 |
| 致谢 |
（5）绳系InSAR系统构形展开与波束同步控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究的目的与意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题研究目的与意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 分布式InSAR系统研究概况 |
| 1.2.2 绳系卫星编队系统发展 |
| 1.2.3 绳系卫星编队动力学研究 |
| 1.2.4 绳系卫星系统展开与稳定控制研究 |
| 1.2.5 InSAR系统波束同步控制研究 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 第2章 绳系InSAR系统动力学模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 坐标系定义 |
| 2.3 绳系InSAR系统数学模型 |
| 2.3.1 绳系卫星系统珠点模型 |
| 2.3.2 摄动模型 |
| 2.3.3 绳系卫星系统简化模型 |
| 2.3.4 绳系InSAR系统卫星姿态动力学 |
| 2.4 数值仿真 |
| 2.4.1 系绳离散数量影响分析 |
| 2.4.2 大气阻力和J2摄动的影响分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 链式多星绳系卫星系统构形分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 链式绳系卫星系统平衡构形求解 |
| 3.2.1 系统平衡条件 |
| 3.2.2 系统平衡构形求解 |
| 3.3 系统平衡构形稳定性分析 |
| 3.3.1 沿铅垂方向分布系绳稳定性分析 |
| 3.3.2 沿水平方向分布系绳稳定性分析 |
| 3.4 数值仿真 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 双星绳系InSAR系统最优展开 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 双星绳系卫星系统稳定性分析 |
| 4.2.1 运行于椭圆轨道系统的瞬时平衡位置求解 |
| 4.2.2 双星绳系InSAR系统平衡构形稳定性分析 |
| 4.3 面向DEM任务的双星系统最优展开 |
| 4.3.1 展开最优轨迹规划 |
| 4.3.2 展开反馈控制器设计 |
| 4.3.3 数值仿真 |
| 4.4 面向GMTI任务的双星系统最优展开 |
| 4.4.1 面向GMTI任务展开分析 |
| 4.4.2 基于粒子群算法的初值优选 |
| 4.4.3 面向GMTI任务稳态控制 |
| 4.4.4 数值仿真 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 链式多星绳系InSAR系统展开研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 展开影响因素分析 |
| 5.2.1 链式多星系统分离方式研究 |
| 5.2.2 系统展开方法 |
| 5.3 基于参数分析法的链式多星系统展开研究 |
| 5.3.1 展开控制参数的影响分析 |
| 5.3.2 分离策略影响分析 |
| 5.4 链式多星绳系InSAR系统面向任务展开 |
| 5.4.1 面向DEM任务展开 |
| 5.4.2 面向GMTI任务展开 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 绳系InSAR系统波束同步控制 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 InSAR系统卫星期望姿态 |
| 6.2.1 多普勒导引 |
| 6.2.2 系统波束同步策略 |
| 6.3 卫星姿态跟踪控制器设计 |
| 6.4 数值仿真分析 |
| 6.4.1 最大波束覆盖重合率同步 |
| 6.4.2 最大波束相干同步 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其他成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（6）基于双频GPS的分布式InSAR卫星系统高精度星间基线确定方法研究（论文提纲范文）
| 表目录 |
| 图目录 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 典型分布式 InSAR 卫星任务 |
| 1.2.2 分布式 InSAR 星间基线高精度确定研究现状 |
| 1.3 本文的主要工作 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 主要创新 |
| 第二章 分布式 InSAR 任务与空间状态确定关系分析 |
| 2.1 时间和坐标系统 |
| 2.2 分布式 InSAR 目标三维定位原理及其精度分析 |
| 2.2.1 分布式 InSAR 地面目标三维定位原理 |
| 2.2.2 地面目标三维定位精度分析 |
| 2.3 星间基线的定义与确定原理 |
| 2.3.1 星间基线的定义 |
| 2.3.2 基于双频 GPS 的星间基线的确定原理 |
| 2.4 星间基线确定与卫星空间状态确定的关系 |
| 2.4.1 时间域基线确定与卫星空间状态确定的关系 |
| 2.4.2 空间域基线确定与卫星空间状态确定的关系 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于双频 GPS 的单星精密轨道确定 |
| 3.1 双频 GPS 基本观测方程与线性组合 |
| 3.1.1 基本观测方程 |
| 3.1.2 线性组合 |
| 3.2 双频 GPS 观测数据预处理方法 |
| 3.2.1 伪码观测数据野值剔除 |
| 3.2.2 载波相位观测数据野值剔除与周跳探测 |
| 3.3 单星简化动力学精密定轨方法 |
| 3.3.1 观测数据误差修正 |
| 3.3.2 定轨原理 |
| 3.3.3 低轨卫星轨道动力学模型 |
| 3.3.4 双频 GPS 观测数据再编辑 |
| 3.4 GPS 接收天线相位中心在轨误差估计 |
| 3.4.1 GPS 接收天线相位中心模型 |
| 3.4.2 相位中心变化在轨误差建模方法 |
| 3.4.3 数值实验与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于双频 GPS 的高精度星间相对定位 |
| 4.1 差分观测模型 |
| 4.1.1 单差观测模型 |
| 4.1.2 双差观测模型 |
| 4.2 简化动力学相对定位方法 |
| 4.2.1 宽窄巷双差整周模糊度确定策略 |
| 4.2.2 简化动力学批处理最小二乘相对定位原理 |
| 4.2.3 实验与分析 |
| 4.3 基于先验相对轨道和钟差解的双差整周模糊度确定方法 |
| 4.3.1 先验相对轨道和钟差解的生成方法 |
| 4.3.2 单差宽巷模糊度确定方法 |
| 4.3.3 双差宽巷模糊度确定方法 |
| 4.3.4 实验与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 星间基线确定的误差源建模与仿真分析 |
| 5.1 空间域基线确定的误差源及其精度分析方法 |
| 5.1.1 与 GPS 测量有关的误差源 |
| 5.1.2 与部位修正有关的误差源 |
| 5.2 实验仿真与结果分析 |
| 5.2.1 仿真设置 |
| 5.2.2 与 GPS 测量有关的误差源建模与仿真分析 |
| 5.2.3 与部位修正有关的误差源建模与仿真分析 |
| 5.2.4 整体误差源仿真分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 本文工作回顾 |
| 6.2 相关研究工作的展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
（7）最大相干波束同步方法及其性能验证研究（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 最大相干波束同步方法原理 |
| 3 波束同步方法性能分析 |
| 3.1 干涉图像对去相干 |
| 3.1.1 热噪声去相干 |
| 3.1.2 多普勒质心去相干 |
| 3.2 独立视数 |
| 3.3 干涉时刻配准误差的影响 |
| 4 波束同步方法性能验证 |
| 4.1 多普勒质心去相干影响验证实验 |
| 4.2 InSAR测高定位性能影响验证实验 |
| 5 结论 |
（8）分布式卫星SAR半实物仿真关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 分布式卫星SAR 半实物仿真关键技术 |
| 1.2.1 半实物仿真系统构成 |
| 1.2.2 半实物仿真关键技术 |
| 1.3 相关领域研究现状 |
| 1.3.1 分布式卫星SAR 系统研究现状 |
| 1.3.2 分布式卫星SAR 信号协同问题研究现状 |
| 1.3.3 分布式卫星SAR 半实物仿真研究现状 |
| 1.4 本文的主要工作 |
| 第二章 信号同步方法、误差建模与影响分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 相位同步方法与同步误差 |
| 2.2.1 频率源相噪建模与离散仿真方法 |
| 2.2.2 相位同步误差对InSAR 性能的影响分析 |
| 2.2.3 基于同步信号传递的相位同步方法误差分析 |
| 2.2.4 乒乓双站模式相位同步处理方法 |
| 2.3 时间同步方法与同步误差 |
| 2.3.1 时间同步误差模型 |
| 2.3.2 时间同步误差对系统性能的影响分析 |
| 2.3.3 基于GPS 驯服高稳晶振的时间同步方法 |
| 2.4 通道一致性误差 |
| 2.4.1 信号模型 |
| 2.4.2 对干涉相位偏差的影响分析 |
| 2.4.3 对干涉相位标准差的影响分析 |
| 2.4.4 数值仿真分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 分布式卫星SAR 数字回波信号仿真 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 分布式卫星SAR 数字回波信号仿真建模 |
| 3.2.1 回波信号仿真模型 |
| 3.2.2 信号同步误差仿真模型 |
| 3.2.3 回波信号仿真流程 |
| 3.3 回波信号高精度快速仿真算法 |
| 3.3.1 快速算法原理 |
| 3.3.2 快速算法误差分析 |
| 3.4 回波信号仿真高性能计算方法 |
| 3.4.1 回波仿真计算量分析 |
| 3.4.2 回波仿真并行计算方法 |
| 3.4.3 回波仿真GPU 加速计算方法 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 双通道回波信号模拟器的设计与实现 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 回波模拟器研制难点与指标要求 |
| 4.2.1 回波模拟器研制难点 |
| 4.2.2 回波模拟器对外接口和指标要求 |
| 4.3 回波模拟器的设计与实现 |
| 4.3.1 总体设计 |
| 4.3.2 射频子系统设计与实现 |
| 4.3.3 中频子系统设计与实现 |
| 4.3.4 数字处理部分设计与实现 |
| 4.3.5 显控软件设计与实现 |
| 4.4 回波模拟器通道幅相误差实时校正方法 |
| 4.4.1 一种新的幅相特性估计方法 |
| 4.4.2 复系数FIR 滤波器设计及优化方法 |
| 4.4.3 复系数FIR 滤波器的FPGA 实时实现 |
| 4.5 回波模拟器测试 |
| 4.5.1 两种工作模式的测试 |
| 4.5.2 通道幅相特性测试 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 分布式卫星SAR 半实物仿真与评估 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 半实物仿真系统体系结构 |
| 5.2.1 数字仿真系统体系结构 |
| 5.2.2 实物仿真系统组成 |
| 5.3 半实物仿真试验方法 |
| 5.3.1 分布式卫星SAR 半实物仿真试验方法 |
| 5.3.2 一种基于数据分析的半实物误差特性提取方法 |
| 5.3.3 半实物误差隔离和溯源方法 |
| 5.4 信号同步误差的半实物仿真与分析 |
| 5.4.1 相位同步误差的半实物试验验证 |
| 5.4.2 时间同步误差的半实物试验验证 |
| 5.4.3 通道一致性误差的半实物试验验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结束语 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
（10）星载分布式InSAR系统的误差分析与DEM精度提高方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 概念系统研究现状 |
| 1.2.2 误差分析研究现状 |
| 1.2.3 误差校正与系统优化设计方法研究现状 |
| 1.3 本文的主要工作 |
| 第二章 误差敏感度分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 测高定位原理 |
| 2.2.1 测高定位原理 |
| 2.2.2 测高定位处理流程 |
| 2.3 InSAR 系统的误差敏感度分析 |
| 2.3.1 经典InSAR 系统的测高误差敏感度分析 |
| 2.3.2 立体几何下InSAR 系统的测高误差敏感度分析 |
| 2.3.3 星载分布式InSAR 系统测高定位误差敏感度分析 |
| 2.4 等效性分析 |
| 2.4.1 模型1 和模型3 的等效性 |
| 2.4.2 模型2 和模型3 的等效性 |
| 2.4.3 仿真验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 全链路误差建模、分析与验证 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 全链路误差建模 |
| 3.2.1 干涉参数误差特性分析 |
| 3.2.2 综合误差建模 |
| 3.2.3 测高定位精度评估模型 |
| 3.3 系统关键误差影响分析 |
| 3.3.1 干涉基线误差影响分析 |
| 3.3.2 波束同步误差影响分析 |
| 3.4 仿真验证 |
| 3.4.1 干涉基线误差影响分析与验证 |
| 3.4.2 波束同步误差影响分析及验证 |
| 3.4.3 系统综合误差模型验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 系统误差校正方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 干涉定标方法研究 |
| 4.2.1 干涉定标原理 |
| 4.2.2 干涉定标方法优化研究 |
| 4.2.3 定标器布放规则 |
| 4.3 DEM 校正方法研究 |
| 4.3.1 基于地面控制点的DEM 校正方法 |
| 4.3.2 基于高程误差模型的DEM 校正方法 |
| 4.3.3 基于交叠区域的系统误差联合校正方法 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 干涉基线与波束同步方案的优化设计方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 干涉基线优化设计的工程化方法 |
| 5.2.1 干涉基线与测高误差传递系数之间的关系 |
| 5.2.2 系统相干性损失对干涉基线长度的要求 |
| 5.2.3 干涉处理对垂直有效基线长度的要求 |
| 5.2.4 干涉基线优化设计的工程化方法 |
| 5.3 单星导引律优化设计 |
| 5.3.1 基于椭圆轨道的全零多普勒导引规律 |
| 5.3.2 适用于椭圆轨道的偏航导引规律 |
| 5.4 波束同步优化设计 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结束语 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
四、编队卫星INSAR系统中天线指向误差对天线方向图的影响（论文参考文献）
- [1]双站雷达成像几何与辐射特性分析[D]. 李婷婷. 中国科学院大学(中国科学院空天信息创新研究院), 2021(01)
- [2]高低轨HRWS异构双基地SAR系统关键技术研究[D]. 王跃锟. 西安电子科技大学, 2019(02)
- [3]星载双天线InSAR系统关键技术研究[D]. 李顺. 国防科技大学, 2018(01)
- [4]国产分布式InSAR卫星高程测量误差分析及实验验证[D]. 高小明. 武汉大学, 2017(02)
- [5]绳系InSAR系统构形展开与波束同步控制研究[D]. 张志刚. 哈尔滨工业大学, 2016(01)
- [6]基于双频GPS的分布式InSAR卫星系统高精度星间基线确定方法研究[D]. 涂佳. 国防科学技术大学, 2012(10)
- [7]最大相干波束同步方法及其性能验证研究[J]. 张永俊,黄海风,张永胜,梁甸农. 电子学报, 2012(08)
- [8]分布式卫星SAR半实物仿真关键技术研究[D]. 何志华. 国防科学技术大学, 2011(07)
- [9]分布式星载SAR波束同步误差对合成双程天线方向图的影响分析[J]. 吴华铠,洪峻,胡继伟. 科学技术与工程, 2011(19)
- [10]星载分布式InSAR系统的误差分析与DEM精度提高方法研究[D]. 张永俊. 国防科学技术大学, 2011(07)