ایجاد تصویر رادار دهانه مصنوعی عملی بر مبنای مدل­ سازی و شبیه­ سازی رادار دهانه­ ی مصنوعی هوابرد واقعی

سیستم رادار دهانه مصنوعی هوابرد؛ مدل­سازی و شبیه­سازی؛ تشکیل تصویر رادار دهانه مصنوعی؛ شتاب موثر؛ فرکانس داپلر

Practical synthetic aperture radar image formation based on realistic spaceborne synthetic aperture radar modeling and simulation

 

Abstract. This paper presents the practical spaceborne synthetic aperture radar (SAR) data
focusing method based on the realistic end-to-end spaceborne SAR simulation. Our simulation
reflects main factors of the satellite SAR that induce errors to degrade the focused image
severely, which are related to the sensor hardware, the antenna beam pointing, the effective
velocity, and the Doppler frequency. To minimize errors due to them in the spaceborne SAR
image formation, we suggest and utilize the preprocessing as the internal calibration, the analysis
of orbital data of an SAR satellite, the calculation of an effective velocity and the Doppler frequency
utilizing the two-way slant range equation, and the usage of the phase gradient algorithm
combined with the extended chirp scaling algorithm based on the azimuth signal deramping. The
processing results for realistic simulated raw data of a spaceborne SAR are presented to validate
the proposed methods. © 2013 Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers (SPIE) [DOI: 10
.1117/1.JRS.7.073494]

 

ایجاد تصویر رادار دهانه مصنوعی عملی بر مبنای مدل­ سازی و شبیه­ سازی رادار دهانه­ ی مصنوعی هوابرد واقعی

 

چکیده

این مقاله روش تمرکز داده­ای رادار دهانه مصنوعی (SAR) عملی مبتنی بر شبیه­سازی SAR هوابرد سر به سر واقعی را ارائه می­کند. شبیه­سازی ما عوامل اصلی SAR ماهواره را بیان می­کند که خطاهایی را به منظور تخریب شدید تصویر متمرکز شده نشان می­دهد، که به سخت­افزر سنسور، نقطه­گذاری شعاع آنتن، شتاب موثر، و فرکانس داپلر مربوط است. برای به حداقل رساندن خطاهای ناشی از آنها در تشکیل تصویر SAR هوابرد، از پیش­پردازش به­عنوان کالیبراسیون داخلی، آنالیز داده­های گردشی ماهواره SAR، محاسبه سرعت موثر و فرکانس داپلر که از معادله طیف مورب دو مسیره استفاده می­کند، و کاربرد الگوریتم گرادیان فازی ترکیب شده با الگوریتم مقیاس­بندی چریپ بسط یافته مبتنی بر دی­مپینگ سیگنال سمت بهره می­بریم. نتایج پردازش برای داده­های ردیف شبیه­سازی شده­ی واقعی SAR هوابرد به منظور اعتبارسنجی روش­های ارائه شده نشان داده می­شوند.