图
1说明了提出了宽束扫描的空间布局模式。当时
t
=
t
开始
接收机的梁开始扫描。这个角
Λ
马克斯
梁的最大转向角的接收器。当
t
=
0
、卫星和运载工具经过现场中心同时接收者一边寻找。当时
t
=
t
结束
的扫描波束接收器的结束。长度
l
场景
是实现方位场景扩展。
空间布局的宽束扫描模式。
2.2。信噪比近被动SAR
双基地SAR的雷达方程(
11)是
(1)
P
r
=
P
t
λ
2
G
t
G
r
σ
b
0
一个
res
,
b
(
4
π
)
3
R
t
2
R
r
2
。
在这里
P
t
和
P
r
分别发送和接收大国。
G
t
和
G
r
分别是发射和接收的收益。
R
t
和
R
r
从发射机和接收机的距离的目标,分别。
λ
是信号波长,
σ
b
0
是双基地规范化的雷达截面,
一个
res
,
b
分辨单元的面积。
为简单起见,我们假设卫星和运载工具在平行飞行路径和移动向同一个方向。在这个场景中,地面距离和方位分辨率可以计算为
11,
12]
(2)
ρ
gr
,
b
=
C
2
B
因为
(
β
/
2
)
罪
η
b
,
ρ
阿兹
,
b
=
λ
V
t
/
R
t
+
V
r
/
R
r
·
1
ξ
int
,
b
。
在这里
ρ
gr
,
b
和
ρ
阿兹
,
b
分别是地面距离和方位分辨率。
V
t
和
V
r
的飞行速度是发射机和接收机平台分别
C
是光速,
B
传输信号的带宽,
β
是收发分置的角度,
η
b
双基地的迎角平分线方向,然后呢
ξ
int
,
b
是合成孔径时间。分辨单元的面积是地面距离和方位分辨率的产物。
用(
2)(
1),考虑到距离和方位压缩收益,我们有
(3)
SN
R
b
=
P
t
λ
3
G
t
G
r
σ
b
0
η
(
4
π
)
3
R
t
2
R
r
2
k
T
r
F
r
l
b
·
(
1
V
t
/
R
t
+
V
r
/
R
r
·
C
2
B
因为
(
β
/
2
)
罪
η
b
)
,
在哪里
SN
R
b
距离和方位压缩后的信噪比,
η
工作周期,
k
玻耳兹曼常量,
T
r
接收机噪声温度,
F
r
是接收机噪声图,
l
b
是系统损耗系数。
让梁覆盖率方位相同,我们设置了方位天线长度的运载工具
(4)
l
阿兹
,
r
=
R
r
R
t
·
l
阿兹
,
t
因为
Λ
r
。
在这里
l
阿兹
,
t
和
l
阿兹
,
r
是卫星的方位角天线长度和运载工具,分别。
Λ
r
接收天线的方位角扫描角,在扫描过程中不同。的存在
Λ
r
是由光束扫描过程中光束传播的效果。这种情况是由下的信噪比
(5)
SN
R
b
=
P
t
ρ
t
ρ
r
l
阿兹
,
t
2
l
埃尔
,
t
l
埃尔
,
r
σ
b
0
η
4
π
λ
R
t
3
R
r
k
T
r
F
r
l
b
·
(
1
V
t
/
R
t
+
V
r
/
R
r
·
C
2
B
因为
(
β
/
2
)
罪
η
b
)
。
在这里
ρ
t
和
ρ
r
是孔径发射和接收天线的效率,分别。
l
埃尔
,
t
和
l
埃尔
,
r
的高程天线长度是卫星和运载工具,分别。请注意,没有参数
Λ
r
在(
5)由于信噪比损失由接收天线的方位角扫描引起的。星载SAR系统的单站,用(
5)如下:
(6)
SN
R
t
=
P
t
ρ
t
2
l
阿兹
,
t
2
l
埃尔
,
t
2
σ
0
η
4
π
λ
R
t
4
k
T
t
F
t
l
t
·
(
R
t
2
V
t
·
C
2
B
罪
η
t
)
,
在哪里
SN
R
t
是星载SAR系统的单站压缩后的信噪比,
σ
0
是单站规范化的雷达截面,
η
t
是一个单站星载SAR的入射角。此外,
T
t
,
F
t
,
l
t
接收机噪声温度,接收机噪声图,和星载SAR系统的单站系统损耗系数,分别。分(
5)(
6),我们有
(7)
SN
R
b
SN
R
t
=
ρ
r
σ
b
0
T
t
F
t
l
t
罪
η
t
ρ
t
σ
0
T
r
F
r
l
b
因为
(
β
/
2
)
罪
η
b
·
l
埃尔
,
r
l
埃尔
,
t
·
2
R
r
/
R
t
+
V
r
/
V
t
=
K
·
l
埃尔
,
r
l
埃尔
,
t
·
2
R
r
/
R
t
+
V
r
/
V
t
,
在哪里
K
为简洁是一个变量,其值是
1
。
然后我们估计信噪比的比率。我们假设一个x波段发射机是放置在LEO卫星飞行大约在515公里的高度
R
t
=
700年
公里
和附近的空间接收器是在20公里的高度飞行
R
r
=
35
公里
,
V
r
=
5
米
/
年代
,
V
t
=
7600年
米
/
年代
,
l
埃尔
,
t
=
0
。
7
米
,
l
埃尔
,
r
=
0
。
08年
米
,
K
≈
1
,计算信噪比的比率
4.5
。这个比率大于1的结果多接收距离相比,传输距离短,保证该模式的可行性。特别是,可以传播接收波束加权相控阵元素的振幅和相位,从而可以显著增加的比率。
2.3。脉冲重复频率近被动SAR
星载SAR系统的单站,采用脉冲重复频率满足(
13]
(8)
(
B
阿兹
,
t
≈
2
V
t
l
阿兹
,
t
)
<
公关
F
t
<
1
T
大调的
,
t
+
τ
p
,
在哪里
B
阿兹
,
t
,
公关
F
t
,
T
大调的
,
t
,
τ
p
多普勒带宽,采用脉冲重复频率,回声持续时间,和传输信号的脉冲宽度在星载SAR系统的单站,分别。
对于一个跳伞运动是由被动SAR多普勒带宽
(9)
B
阿兹
,
b
≈
V
t
l
阿兹
,
t
+
V
r
2
V
t
2
·
R
r
R
t
R
r
2
+
(
1
- - - - - -
(
V
r
/
V
t
)
)
2
y
2
·
V
t
l
阿兹
,
t
,
在哪里
y
是坐标方位角方向和现场为中心的中心。简单的推导省略。根据(
9),多普勒带宽达到其最大值在现场中心。在这种情况下,给出了多普勒带宽
(10)
B
阿兹
,
b
,
马克斯
≈
(
1
+
V
r
2
V
t
2
R
t
R
r
)
·
V
t
l
阿兹
,
t
。
很明显,如果比例
(
V
r
2
/
V
t
2
)
·
(
R
t
/
R
r
)
不大于
1
为星载照明器,采用脉冲重复频率不会导致近被动SAR多普勒模糊。在大多数情况下,可以满足上述约束除非接收机平台迅速移动,例如,速度比
1500年
米
/
年代
当
R
t
超过25次的吗
R
r
。在这种情况下,一些程序删除方位谱折叠现象时必须采取近被动SAR成像算法,设计和研究的过程是另一个研究课题,这是超出了这个工作的范围。
总之,如果比例
(
V
r
2
/
V
t
2
)
·
(
R
t
/
R
r
)
不大于
1
照明器的PRF满足
(11)
B
阿兹
,
b
,
马克斯
<
公关
F
t
<
1
T
大调的
,
b
+
τ
p
,
在哪里
T
大调的
,
b
是近被动SAR回波时间时间。另一方面,当比率
(
V
r
2
/
V
t
2
)
·
(
R
t
/
R
r
)
大于
1
,方位谱折叠现象应该被删除。如何删除谱折叠现象的研究是一个全新的重要的问题,这将在我们未来的研究加以解决。
2.4。配方的方位场景扩展和足迹重叠的时间
方位的场景扩展
l
场景
和足迹重叠的时间
t
重叠
分别制定如下:
(12)
l
场景
=
V
r
D
阿兹
,
t
+
2
V
t
R
r
·
棕褐色
(
Λ
马克斯
- - - - - -
(
θ
阿兹
,
r
/
2
)
)
V
t
- - - - - -
V
r
,
t
重叠
=
l
场景
+
D
阿兹
,
t
V
t
。
在这里
θ
阿兹
,
r
接收机是3-dB波束宽度的波束扫描的开始或结束。
D
阿兹
,
t
是发射机的方位足迹维度。为了简便起见,我们省略了扣除。
在我们的框架,讨论的方位分辨率(
10)是新配方
(13)
ρ
阿兹
,
b
=
l
阿兹
,
t
1
+
(
R
t
/
R
r
)
·
(
V
r
/
V
t
)
。
然后我们做一个估计的大小使用相同的节中描述的参数值
2.2。
Λ
马克斯
被设置为
30.
°,
l
阿兹
,
t
被设置为
4
米
,
λ
被设置为
0
。
031年
米
。的价值
θ
阿兹
,
r
可以计算使用(
4)。在这项研究中,
l
场景
和
t
重叠
约
34
公里
和
5
年代
,分别。相比之下,他们的价值观
4
公里
和
1.1
年代
下宽束模式提出了(
10]。很明显,与我们的假设参数值,该模式大大提高了
l
场景
和
t
重叠
在宽束模式(
10]。然而,两种模式的方位分辨率是相同的,因为他们的相同的合成孔径时间。