Оценка радиометрических характеристик РСА по модулю сигнала с использованием метода дифференциального радиоконтраста

• Автор: Захаров, Владимир Дмитриевич
• Шифр специальности: 05.12.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 124 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК АББРЕВИАТУР

ВВЕДЕНИЕ

Г АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ РАЗРАБОТОК В ОБЛАСТИ

КОСМИЧЕСКИХ РСА

1Л. Особенности развития космических средств ДЗЗ

1.2. Задачи, решаемые современными РСА

1.3. Улучшение радиометрических характеристик РСА как путь к

повышению качества радиолокационных изображений

Выводы

2. ПАРАМЕТРЫ РСА, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ КАЧЕСТВО РАДИОЛОКАЦИОННЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ

2Л. Перечень основных характеристик РСА, влияющих на качество РЛИ.ЗЗ
2Л Л. Пространственная разрешающая способность
2Л .2. Радиометрическая чувствительность (шумовой эквивалент)
2Л .3. Радиометрическая разрешающая способность по фону
2Л .4. Динамический диапазон
2.2. Некогерентное накопление в РСА
2.2.1. Алгоритмы некогерентного накопления
Выводы
3. МЕТОД ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО РАДИОКОНТРАСТА И ЕГО МОДИФИКАЦИЯ ДЛЯ МОДУЛЯ СИГНАЛА В РСА
3.1. Предпосылки появления метода
3.2. Основные положения МДРК
3.3. Учет некогерентного накопления в МДРК
3.4. Модель однородной статистически ровной поверхности в РЛИ по модулю сигнала
3.5. Радиометрические характеристики РСА по модулю сигнала в рамках МДРК
3.5.1. Шумовой эквивалент РСА
3.5.2. Радиометрическая разрешающая способность РСА по фону
Выводы
4. ОПТИМИЗАЦИЯ ХАРАКТЕРИСТИК РСА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МДРК
4.1. Энергетические характеристики РСА при использовании АФАР
4.2. Методика оптимизации параметров РСА с использованием метода дифференциального радиоконтраста
4.3. Оптимизация характеристик РСА «ЭЛСАР» КА «Метеор-М» №
4.3.1. Описание и основные характеристики РСА «ЭЛСАР»
4.3.2. Оптимизация параметров РСА «ЭЛСАР» в режиме М30
Выводы

5. ПРИМЕНЕНИЕ МДРК ДЛЯ ОЦЕНКИ РАДИОМЕТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК РЛИ В РСА ПОСЛЕ ВТОРИЧНОЙ ОБРАБОТКИ
5.1. Задачи и методы вторичной обработки радиолокационных изображений
5.2. Двумерные цифровые фильтры обработки изображений
5.3. Базовые алгоритмы фильтрации изображений РСА
5.3.1. Усредняющий фильтр
5.3.2. Медианный фильтр
5.3.3. Фильтр Ли
5.4. Оценка радиометрических параметров РЛИ в РСА с использованием МДРК после осуществления фильтрации
5.4.1. Влияние фильтрации на статистические свойства РЛИ
5.4.2. Методика оценки радиометрических параметров РЛИ по модулю сигнала с использованием МДРК после фильтрации
5.4.3. Оценка радиометрического разрешения РЛИ по модулю сигнала при фильтрации с использованием усредняющего и медианного фильтров
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1. Акт о внедрении результатов диссертационной работы в ТУП НПЦ «СПУРТ» (г. Москва)

СПИСОК АББРЕВИАТУР
НИ - горизонтальная-горизонтальная (ГГ)
НУ - горизонтальная-вертикальная (ГВ)
УН - вертикальная-горизонтальная (ВГ)
УУ - вертикальная-вертикальная (ВВ)
АФАР - активная фазированная антенная решетка
ВНИИЭМ Всероссийский научно-исследовательский инстш электромеханики
гд - горизонтальная дальность
ГУП - Государственное унитарное предприятие
ДЗЗ - дистанционное зондирование Земли
дн - диаграмма направленности
ДНА - диаграмма направленности антенны
КА - космический аппарат
МДРК - метод дифференциального радиоконтраста
НД - наклонная дальность
ни - некогерентное накопление
НПО - Научно-производственное объединение
НПОмаш - Научно-производственное объединение машиностроения
НПЦ - Научно-производственный центр
НЦОМЗ - Научный центр оперативного мониторинга Земли
ОС - объектовая съемка
ОЭС - оптико-электронная система
пл - подводная лодка
ПРД - передатчик
РГ - радиоголограмма
РЛИ - радиолокационное изображение
РЛК - радиолокационный комплекс
РЛС - радиолокационная станция
РР - радиометрическое разрешение
РСА - радиолокатор с синтезированной апертурой антенны
сдц - селекция движущихся целей
ско - среднеквадратическое отклонение
тз - техническое задание
ттх - тактико-технические характеристики
УЭПР - удельная эффективная поверхность рассеяния
ФКА - Федеральное космическое агентство
ФМ - фазовая модуляция
шэ - шумовой эквивалент
ЭПР - эффективная поверхность рассеяния

(2.1)
АР = 1/ тсж - ширина спектра зондирующего сигнала, Гц;
у - угол скольжения (угол между линией визирования снимаемого объекта со стороны КА и земной поверхностью).
Как следует из (2.1), разрешающая способность по дальности является функцией угла скольжения и при постоянной ширине спектра зондирующего сигнала изменяется с изменением наклонной дальности.
В реальных условиях работы разрешающая способность по дальности ухудшается вследствие влияния фазовых нестабильностей радиочастотного тракта РСА и среды распространения, погрешностей дискретизации при аналого-цифровом преобразовании и цифровой обработке принятого сигнала.
Высокие значения разрешающей способности по азимуту в РСА достигаются при помощи синтеза искусственного раскрыва антенны вдоль траектории движения носителя радиолокатора путем специальной когерентной обработки принимаемых радиолокационных сигналов. Пространственная разрешающая способность по азимуту определяется шириной функции отклика на одиночную точечную цель на выходе устройства обработки, измеренной по уровню половинной мощности.
Потенциальная разрешающая способность по азимуту определяется выражением:
(2.2)

Л - длина волны зондирующего импульса; RH - наклонная дальность на траверзе цели; Lca - длина синтезированной апертуры;
Тса - время синтеза апертуры;