地球自转对分布式星载sar-gmti的影响！

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1、国防科技大学学报第28卷第1期JOURNALOFNATIONALUNIVERSITYOFDEFENSETECHNOLOGYVoi.28No.12006文章编号：1001-248（62006）01-0090-04!地球自转对分布式星载SAR-GMTI的影响杨凤凤，梁甸农，刘建平（国防科技大学电子科学与工程学院，湖南长沙410073）摘要：地球自转对分布式星载SAR-GMTI的影响主要体现在两个方面：（1）受测绘带地形起伏和杂波抑制手段的制约，星间基线应平行于地面波束足迹方向，编队卫星轨道参数必须保持一定的关系；（2）地杂波多普

2、勒与距离有关，必须采取适当措施以克服杂波凹口形变及展宽。在综合上述两个影响的基础上，设计了由3颗小卫星编队构成的分布式星载SAR-GMTI系统，并以信杂噪比损失为指标，衡量该系统在X和L两个波段下能够达到的理论性能上限。关键词：分布式星载SAR；动目标检测；地球自转中图分类号：TN957文献标识码：ATheEarthRotationEffectsonDistributedSpaceborneSAR-GMTIYANGFeng-feng，LIANGDian-nong，LIUJian-ping（CoiiegeofEiectroni

3、cScienceandEngineering，NationaiUniv.ofDefenseTechnoiogy，Changsha410073，China）Abstract：TheearthrotationhastwomaineffectsonthedistributedspaceborneSAR-GMTI.Firstiy，thebaseiinemustorientthesamedirectionofradar’sfootprintontherotatingearthtomitigatethefiuctuantterrainc

4、iutterandsatisfyATI，DPCAorSTAPcondition，whichmeansthatproperreiationshipsmustbemaintainedbetweensateiiites’orbitparameters.Secondiy，Doppierisdependentonrange，soyawsteeringtechnigueisreguiredtomitigatethewarpingorextendedciutternotch.Basedonthetwoeffects，adistribute

5、dspaceborneSARsystemcomposedof3smaiisateiiiteswasdesignedtoperformGMTIfunction.PerformancesimuiationwasmadetoscaiethesystemcapabiiitythroughSCNRiossmetricforbothXandLbands.Keywords：distributedspaceborneSAR；GMTI；theearthrotation与机载SAR或者单星SAR相比，分布式星载SAR-GMTI面临若干新的挑战，

6、其中地球自转对编队构形设计和地杂波抑制方案的影响是一个重要的因素。文献［1-2］对单星多相位中心天线地杂波特性受地球自转的影响进行了深入分析并提出相应对策。本文在总结其共性的基础上，综合自转对编队飞行轨道参数的影响，设计了由3颗小卫星编队构成的分布式星载SAR-GMTI系统，并以信杂噪比损失为指标，衡量该系统在X和L两个波段能够达到的理论性能上限。1对编队构形的影响以地心为坐标原点，X轴在赤道平面上，正方向指向春分点，Z轴是地球自转轴，正方向指向北极方向，Y轴符合右手规则，建立地球惯性坐标系。卫星轨道根数在赤道惯性坐标系下定

7、义，它们是：半长轴a、偏心率e、轨道面倾角!i、升交点赤经!、近地点辐角"、纬度辐角!。Rs、Rt分别表示卫星、目标对地心的位移矢量。另以地心为坐标原点，X'轴指向赤道平面与格林威治子午线的交点，Z'轴沿地球自转轴指向北极，Y'轴符合右手规则建立地球固定坐标系，如图1所示，则在地惯系下卫星运动速度矢量VI=R's，而在地固系下合成地球旋转的卫星速度矢量VC=VI-"eXRs，该速度方向与地面点所观察到的卫星轨迹方向相同。故地面足迹与卫星速度之间出现偏角#c，有VC·VI"s-"ecos!icos#c==（1）VC\VI

8、（"-"cos!）2+（"cos!sin!）2"seiei!收稿日期：2005-09-07作者简介：杨凤凤（1978—），女，博士生。杨凤凤，等：地球自转对分布式星载SAR-GMTI的影响9l其中，ce为地球自转角速度，cs=O'为卫星旋转角速度。该偏角随着观测点地理纬度的减小而增大，极轨