中国空间科学技术

中国空间科学技术 ›› 2014, Vol. 34 ›› Issue (3): 1-7.doi: 10.3780/j.issn.1000-758X.2014.03.001

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空间目标距离像畸变分析及运动参数估计

 杜小勇, 张乐锋, 胡卫东   

  1. （国防科学技术大学自动目标识别重点实验室,长沙410073）
  • 收稿日期:2013-10-11 修回日期:2014-03-11 出版日期:2014-06-25 发布日期:2014-06-25
  • 作者简介:杜小勇 1976年生，2005年获国防科学技术大学信息与通信工程专业博士学位，讲师。研究方向为雷达成像与目标识别。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金（61002021）资助项目

DistortionAnalysisonHighResolutionRangeProfileofSpaceTargetandMotionParameterEstimation

DU  Xiaoyong, ZHANG  Lefeng, HU  Weidong   

  1. (ATRLaboratory,NationalUniversityofDefenseTechnology,Changsha410073)
  • Received:2013-10-11 Revised:2014-03-11 Published:2014-06-25 Online:2014-06-25

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1298

摘要： 针对卫星目标的宽带雷达回波信号，从理论上详细分析了目标运动产生的多项式相位模型，指出三次以上的相位对一维距离像的畸变可以忽略。以频谱主瓣的展宽程度为判据，推导了二次相位需补偿时的目标速度边界条件。结果表明，在典型参数条件下卫星目标的径向速度远大于该临界速度（约560m/s），需在成像前予以补偿。最后，结合雷达目标散射中心的稀疏分布特性，提出了基于L1范数的空间目标运动参数估计算法。结果表明，该算法对速度的估计误差接近克拉美-罗下界，且远小于临界速度，可用于卫星目标成像。

关键词: 雷达成像, 运动参数估计, L1范数, 空间监视, 卫星目标

Abstract: Aimingatthewidebandradarechosignalreturnedfromthesatellite,thepolynomialphasemodelwasanalyzedindetailduetoitshighspeedmotion.Asaresult,thedistortiononhighresolutionrangeprofilecausedbythreeorhigherdegreepolynomialcanbeneglected.Accordingtothewidthofspectrummainlobeatdifferentvelocities,aboundconditionwasderivedtocompensatethequadraticphase.Theresultindicatesthatthesatellitespeedismuchgreaterthanthederivedbound(near560m/s)withthetypicaloperatingparameters,andshouldbecompensatedbeforeimaging.Furthermore,basedonthesparsedistributioncharacteristicsofscatteringcenters,anL1-normbasedalgorithmwaspresentedtoestimatethesatellitevelocity.SimulationsshowthatthestandarddeviationoftheestimatorisclosetotheCramer-Raolowerbound,andtheestimationerrorismuchlessthanthederivedboundforcompensation.Theproposedalgorithmisapplicableforsatelliteimaging.

Key words: Radarimaging, Motionparameterestimation, L1-norm, Spacesurveillance, Satellitetarget