空间目标高分辨干涉逆合成孔径雷达三维精细成像技术研究

Interferometric Inverse synthetic aperture radar (InISAR) can generate true three-dimensional distribution of the scatterering centers by interferometric processing of three two-dimensional ISAR images of the same target observed by radars with perpendicular baseline. Compared with traditional monstatic ISAR, InISAR can obtain more useful information about the space object and can make contribution to Precision recognition..The project is based on the high speed movement characteristic of the space object and the problem caused by the increasing of the radar carried frequency and bandwidth. Several key technologies and methods of the InISAR imaging will be researched in this project, including high speed movement compensation, system distortion compensation, coherent movement compensation, image registration and big squint angle compensation. Simulated and experimental data are used to test the effectiveness of the methods. The results can support the configuration of.InISAR 3D imaging system. It can improve the information acquisition ability of space object, and imaging quality. It will provide technical support for the Precision recognition of space object.

干涉ISAR成像技术通过对多幅存在一定视角差的ISAR复图像进行干涉处理，获取目标散射中心真实的三维分布。与常规的单个雷达ISAR成像技术相比，干涉ISAR成像雷达可获取可用性更强的空间目标信息，可对空间目标进行精细识别。.针对空间目标高速运动的特点、大带宽高分辨雷达的实际问题，开展空间目标三维干涉ISAR成像关键技术研究，提出中频直采数据高速运动补偿、系统失真补偿、相干化校正、图像配准、斜视补偿等成像理论方法，并采取仿真数据测试和实测数据测试相结合的方式进行验证。本项目取得的成果，可为空间目标干涉雷达系统的发展和构建提供理论和技术支撑，对于进一步改善空间信息获取能力，提高成像质量，满足空间目标精细识别需求具有重大意义。

干涉ISAR成像技术通过对多幅存在一定视角差的ISAR复图像进行干涉处理，获取目标散射中心真实的三维分布。与常规的单个雷达ISAR成像技术相比，干涉ISAR成像雷达可获取可用性更强的空间目标信息，可对空间目标进行精细识别。.针对空间目标高速运动的特点、大带宽高分辨雷达的实际问题，本项目开展空间目标三维干涉ISAR成像关键技术研究，提出中频直采数据高速运动补偿、系统失真补偿、相干化校正、图像配准、斜视补偿等成像理论方法，并采取仿真数据测试和实测数据测试相结合的方式进行验证。通过近三年的研究，课题组在前期课题研究的成果基础上，进一步巩固深化，完成了从成像建模、二维成像、图像配准、斜视补偿等关键技术攻关，形成了相应的理论成果，具体包括以下几个方面：.1）分别研究了去斜接收和中频直采两种模式下干涉成像建模，厘清了干涉三维成像信息传递机理。.2）突破了精细化的相干二维ISAR成像技术，针对脉内系统失真补偿、脉间精细化运动补偿以及大转角脉间参数估计进行了研究，为三维成像提供精确的相位信息。.3）提出了基于联合平动分量补偿的信号域图像配准方法，完成联合包络对齐和联合相位自聚焦，能够较好地实现ISAR像的配准。.4）针对大斜视角下干涉ISAR成像技术提出了基于非线性最小二乘与坐标变换的附加相位补偿校正问题，获取了无畸变的高质量三维成像结果。.结合上述关键技术研究，课题组共发表相关学术论文9篇，其中SCI收录5篇，EI收录4篇，申请国家发明专利7项，已授权2项，出版本领域专著1部，获军队科技进步一等奖1项，基地科技进步二等奖1项。.本项目取得的成果，可为空间目标干涉雷达系统的发展和构建提供理论和技术支撑，对于进一步改善空间信息获取能力，提高成像质量，满足空间目标精细识别需求具有重大意义；相关的理论算法已在部队多部现役雷达设备中得到应用。