Компенсация неконтролируемых траекторных нестабильностей в сигнале радиолокационной станции с синтезированной апертурой антенны

• Автор: Ерохин, Михаил Юрьевич
• Шифр специальности: 05.12.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 139 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Краткий обзор материалов диссертационной работы
Основные положения диссертации, выносимые на защиту
ГЛАВА 1. ВОЗМОЖНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ СВОЙСТВ МНОГОМЕРНЫХ ПРОСТРАНСТВЕННО ОГРАНИЧЕННЫХ СИГНАЛОВ ДЛЯ КОРРЕКЦИИ ' ФАЗОВЫХ ИСКАЖЕНИЙ ТРАЕКТОРНОГО СИГНАЛА РАДИОЛОКАЦИОННОЙ СТАНЦИИ С СИНТЕЗИРОВАННОЙ
АПЕРТУРОЙ АНТЕННЫ
1.10 возможности восстановления радиолокационного изображения по амплитудному спектру
1.2 Основные источники нарушения условия пространственной ограниченности РЛИ по азимуту
1.3 Основные источники искажений амплитудного спектра РЛИ
1.4 Выводы по материалам главы
ГЛАВА 2. КОРРЕКЦИЯ ФАЗОВЫХ ИСКАЖЕНИЙ ТРАЕКТОРНОГО СИГНАЛА РАДИОЛОКАЦИОННОЙ СТАНЦИИ С СИНТЕЗИРОВАННОЙ АПЕРТУРОЙ АНТЕННЫ
2.1 Восстановление радиолокационного изображения как фазовая задача
2.2 Синтез алгоритма коррекции фазовых искажений траекторногосигнала радиолокационной станции с синтезированной апертурой [68-71].
2.3 Точность решения фазовой задачи
2.4 Коррекция искажений траєкторного сигнала радиолокационной станции с синтезированной апертурой при неконтролируемых ошибках измерения дальности [74]
2.5 Выводы по материалам главы

ГЛАВА 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ СЛОЖНЫХ ОБЪЕКТОВ
ЗЛ Разработка обобщённого алгоритма моделирования сигнала рассеяния от самолёта
3.2 Математическая модель радиосигнала, рассеянного фацетом
3.3 Диаграмма обратного рассеяния фацета
3.4 Разработка критерия представления сложного объекта совокупностью фацетов
3.5 Создание геометрической модели самолёта в САПР 3D Studio..
3.6 Цифровое моделирование радиолокационного изображения самолёта ИЛ-
3.7 Помехоустойчивость алгоритмов коррекции фазовых искажений
3.8 Выводы по материалам главы
ГЛАВА 4. КОРРЕКЦИЯ ТРАЕКТОРНЫХ НЕСТАБИЛЬНОСТЕЙ РЕАЛЬНОГО СИГНАЛА PC А
д 4.1 Основные параметры цифрового траєкторного сигнала
4.2 Методика коррекции неконтролируемых фазовых искажений траєкторного сигнала PC А
4.3 Оценка качества восстановления РЛИ
4.4 Решение задачи коррекции амплитудно-фазовых искажений траєкторного сигнала РСА методом "слепой деконволюции"
4.5 Выводы по материалам главы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время все большее значение приобретает использование радиолокационных (РЛ) средств дистанционного зондирования Земли для решения широкого круга научных и практических задач, например: картографирование, экологический мониторинг, а также многих других народно-хозяйственных и оборонных задач. Интерес к РЛ системам как разработчиков, так и потребителей, обусловлен их высокими тактико-техническими характеристиками, которые позволяют значительно расширить возможности проведения измерений и обзора земной поверхности:
- обзор больших площадей поверхности;
- высокое пространственное разрешение;
- получение информации в реальном масштабе времени независимо от метеоусловий и уровня освещенности;
- реализация различных видов обзора и т.д.
Эффективность РЛ средств определяется их возможностями по обнаружению, определению местоположения и функционального состояния, а также идентификации объектов наблюдения. Основной проблемой, в большей степени определяющей решение поставленных задач, является обеспечение высокой разрешающей способности формируемых радиоизображений. В соответствии с указанной актуальной проблемой сформулированы и решены научные и прикладные задачи настоящей работы.
Актуальность проблемы высокого разрешения подтверждается большим числом разрабатываемых и уже созданных радиолокационных станций с синтезированной апертурой антенны (РСА) для дистанционного зондирования Земли, размещаемых на борту как воздушных, так и космических носителей [1-13]. Требования к высокому разрешению по дальности и увеличения энергетического потенциала РСА обеспечиваются использованием широкополосных зондирующих сигналов, например с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ) или фа-зоманипулированных (ФМ). Улучшение разрешающей способности по азимуту

сигнала можно косвенно оценить его фазовые искажения (алгоритм апертурного зондирования). Сигналы управления корректором волнового фронта формируются на основании ФР при контролируемом воздействии на волновой фронт восстанавливаемого изображения различных по частоте и времени пробных фазовых возмущений. В качестве ФР используется некоторый функционал [43-47], вычисляемый по формируемому оптической системой распределению интенсивности изображения. Синтез ФР возможен на основе либо статистической теории принятия решений, например метод максимального правдоподобия, либо априорной информации об объектах или формируемых ими изображениях. При этом ФР должна удовлетворять двум условиям: достигать своего абсолютного экстремального значения при отсутствии или полной компенсации фазовых искажений и, желательно, являться унимодальной, то есть иметь единственный экстремум. Выполнение второго условия не является обязательным, но в противном случае увеличивается время поиска глобального экстремума ФР. Алгоритм компенсации фазовых искажений изображения с адаптацией по изображению обычно синтезируется на основе градиентных методов [45, 49, 50].
Сигнал управления в АОС с датчиком волнового фронта формируется на основе прямых измерений фазы изображения (алгоритм фазового сопряжения) [43, 51]. Однако АОС с датчиком волнового фронта имеют ограниченное применение для восстановления изображений, так как результаты измерений волнового фронта содержат кроме фазовых искажений ещё и распределение фазы объекта, разделить которые без опорного источника или дополнительной априорной информации об объекте наблюдения невозможно.
Основным элементом АОС является активное зеркало, которое осуществляет коррекцию волнового фронта путём деформации своей отражающей поверхности. В зависимости от типа используемого зеркала компенсация фазовых искажений возможна двумя методами [52-57]: зональным и модовым. Зональная коррекция выполняется зеркалом, состоящим из независимых сегментов одинаковой площади. Значение амплитуды сигнала управления секцией опре-