Imaging Method of FMCW SAR With Diving Acceleration Based on GPS...

本文介绍了一种基于GPS/IMU集成导航数据的FMCW SAR（频率调制连续波合成孔径雷达）俯冲加速度成像方法。文章首先提出了一种利用GPS/IMU集成导航设备所测量的运动参数，构建目标距离表达式的方法，并在高阶近似中进行了反演。接着，利用这种算法来评估接收信号在多普勒频率域中的准确表达。通过仿真验证了所提出方法的有效性。 关键词包括FMCW SAR、GPS/IMU、俯冲加速度和级数反演算法。文章指出，FMCW技术与合成孔径雷达（SAR）的结合，能够提供轻便、经济实惠且高质量的成像传感器。因此，FMCW SAR最适合应用于小型无人机（SUAV）和导弹载平台。文中关注的是FMCW SAR在俯冲飞行期间的信号特性问题。建立了几何和目标距离表达式，并构建了以慢时间4阶近似表达式为基础的表达式。通过使用平台上的GPS/IMU集成导航设备所测量的运动参数来进行运动补偿。提出了新的FMCW SAR俯冲加速度成像方法，并通过仿真证明了所提出方法的有效性。 引言部分提出，将FMCW技术与SAR结合起来，可以预期到一种轻便、成本效益高、成像质量好的传感器。这种传感器特别适用于小型无人机（SUAV）和导弹载平台。在本文中，研究者关注的是FMCW SAR在俯冲飞行时的信号特性问题。通过使用GPS/IMU集成导航设备测量的运动参数，构建了目标距离表达式，并在慢时间上进行了4阶近似的构建。通过使用这些测量参数进行运动补偿，并最终提出了一个新的具有俯冲加速度的FMCW SAR成像方法。 FMCW SAR技术结合了频率调制连续波（FMCW）和合成孔径雷达（SAR）的优点，这使得它成为一种极具前景的轻质、成本低、成像质量高的传感器技术。由于其体积小、成本低、成像分辨率高的特点，它尤其适合于小型无人机和导弹载平台。文章中提到的FMCW SAR在俯冲飞行时的信号特性问题是一个关键的技术难点，这涉及到复杂运动条件下的目标定位与成像质量的控制。为了解决这一问题，作者们提出了一种利用GPS/IMU集成导航设备所提供的运动参数，对目标距离进行高阶近似表达式构建和反演的方法，并对慢时间上的信号表达式进行了4阶近似的构建。通过GPS/IMU设备测量得到的运动参数用于对SAR系统的运动进行补偿，最终形成了一种新的FMCW SAR俯冲加速度成像方法。通过对该方法进行仿真验证，证明了其能够有效提高成像质量，确保信号在多普勒频率域中获得准确表达，从而保障了成像精度和系统性能。 在介绍FMCW SAR俯冲加速度成像方法的理论和仿真之前，文章首先描述了研究背景和FMCW SAR与GPS/IMU集成导航技术的结合。接着，文章详细阐述了通过GPS/IMU集成导航数据构建目标距离表达式的方法，以及在高阶近似中构建准确的接收信号表达式的方法。通过仿真验证了所提出方法的有效性，并对新提出的成像方法进行质量评估。本文的研究得到了中国国家自然科学基金的资助，项目编号为***和***。