初始姿态精度对sar成像分辨率的影响

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1、万方数据第30卷第12期系统工程与电子技术V01．30No．122008年12月SystemsEngineeringandElectronicsDec．2008文章编号：1001506X(2008)12—2355—06初始姿态精度对SAR成像分辨率的影响盛蔚，谭丽伟(北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院，北京100083)摘要：分析了合成孔径雷达SAR运动补偿用惯导初始对准误差对SAR天线相位中心运动参数测量精度以及成像分辨率的影响。通过建立惯性器件误差一惯导初始自对准精度一SAR成像分辨率三者之间的量化映射关系，可以直观地发现，SAR合成孔径起始时刻姿态误差对成

2、像分辨率的影响较之初始位置、速度误差更为严重，并分析指出不同方向的初始姿态误差对SAR成像分辨率的影响并不相同，由此进一步分析了SAR运动补偿系统惯导器件对成像分辨率的影响。经过单个点目标SAR成像(RD算法)仿真验证了该方法的正确性。关键词：sAR成像分辨率；SAR运动补偿；映射关系；初始对准精度；加速度计常值偏置中图分类号：TN951文献标志码：AInfluenceofinitialalignmentprecisioninmotioncompensationsubsystemonSARimagingresolutionsHENGWei。TANLi—wei(Sch

3、oolofInstrumentScienceandOpto—electronicsEngineering，BeijingUniv．ofAeronauticsandAstronautics，Beijing100083，China)Abstract：Inertialnavigationsystem(INS)isacriticalcomponentofSAR(syntheticapertureradar)mo—tioncompensationsystems．TheinfluenceoftheINSinitialalignmenterroronmotioncompensat

4、ionprecisionandSARresolutionisanalysed．ThemappingrelationshipbetweenINSinitialalignmenterrorandSARresolu—tionisestablished．Analysedfromtherelationship，theattitudeinitialalignmenterrorismuchmoreimportantthanthepositionandvelocityinitialalignmenterroratthebeginningofSARcoherenttime，andth

5、eattitudeini—timalignmenterrorsindifferentdirectioncausedifferentdegradationofSARresolution．TheinfluenceofinertialdeviceserrorsonSARresolutioniseliminatedbytakingtheadvantageofthemappingrelationbetweeniner—tialdeviceerrorandinitialalignmentprecision．EmulationsofSARimagingofthesinglepoi

6、nttargetshowthattheaboveconclusionandrelationshiparecorrect．Keywords：SARimagingresolution；SARmotioncompensation；mappingrelationship；precisionofinitialalignment；accelerometerbias0引言SAR(syntheticapertureradar)高分辨率遥感成像具有全天候成像、穿透成像、立体成像等其它对地遥感方式无法比拟的优势，在战场遥感侦察、全球实时预警、国土资源测绘、地质资源勘探、农业农情监测、环

7、境监测与保护、气候及自然灾害监测预警等领域有重要用途。空(天)基SAR成像基本原理要求天线相位中心沿平直航线匀速运动，当天线相位中心平直运动时，目标方位方向回波信号近似为线性调频形式，利用匹配滤波技术能够实现SAR系统方位方向信号的压缩聚焦，由此才可能实现二维高分辨率成像，另一维为与运动方向垂直的目标视线(距离)方向[1]。实际上，由于气流影响和飞控系统误差，SAR天线相位中心难以保持严格平直匀速运动，见图1。天线相位中心的位置误差将导致SAR方位方向(即天线相位中心运动方向)回波相位噪声和误差增大，甚至失去线性调频特性，经过匹配滤波成像处理后，将引起SAR图像