基于星载HF合成孔径雷达的顶层电离层探测与成像技术

电离层关系到人类的日常活动和生存环境，探测电离层对于科学研究、军事应用和国民经济各领域都具有十分重要的意义。我国尚未开展天基雷达探测电离层的研究。利用电离层对HF波段电磁波的散射特性，结合合成孔径原理，提出可用于顶层电离层探测的星载HF波段合成孔径雷达（HF-SAR）工作体制。星载HF-SAR是一种新概念、新体制天基雷达系统，能够获取全球顶层电离层的湍动信息和电子密度的精细分布。本项目对雷达体制和系统参数进行优化设计，研究电离层对HF-SAR信号的散射机理，建立顶层电离层的电磁散射模型和HF-SAR回波信号模型，攻克慢速柔性运动目标运动补偿、宽波束大距离徙动条件下聚焦成像处理和电离层运动检测等关键技术，构建数字化仿真平台。通过计算机仿真验证雷达体制、探测方法和信号处理的有效性，为星上电离层探测装备的研制提供理论基础。