Влияние траекторных нестабильностей и характеристик бортовой навигационной системы на качество радиолокационного изображения при синтезировании апертуры


DOI: 10.34759/trd-2022-125-14

Авторы

Каменский К. В.

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 4

e-mail: kvkmai@mail.ru

Аннотация

Цель: определить требования к характеристикам данных от бортовой навигационной системы (БНС) для радиолокатора, размещаемого на малом беспилотном летательном аппарате и работающего в режиме синтезирования апертуры антенны при боковом обзоре с использованием непрерывного линейно-частотно модулированного зондирующего сигнала. Предполагается, для формирования радиолокационного изображения (РЛИ) используется метод обратного проецирования.

Методика: эксперименты на основе численного моделирования в среде Matlab.

Результат: предложена методика исследования влияния траекторных нестабильностей на качество изображения в радиолокаторе непрерывного излучения с синтезированием апертуры, позволяющая получить оценки влияния характеристик данных от БНС на качество РЛИ и получены оценки, использованные при выборе БНС носителя конкретного радара.

Практическая значимость: предложенная методика позволила обосновать выбор БНС носителя конкретного радиолокатора.

Ключевые слова:

радиолокатор с синтезированием апертуры, обратное проецирование, траекторный сигнал, непрерывное излучение, линейно-частотно модулированный сигнал

Библиографический список

  1. Moon K.M. Windowed Factorized Backprojection for Pulsed and LFM-CW SAR, Master’s Thesis, Brigham Young University, Provo, 2012.
  2. Duersch M. Backprojection for Synthetic Aperture Radar. All Theses and Dissertations, 2013. URL: https://scholarsarchive.byu.edu/etd/4060. DOI: 10.30898/1684-1719.2019.4.12
  3. Stringham C., Long D.G. Processing for UWB LFM-CW SAR // International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS), 2014, pp. 1105-1108. DOI: 10.1109/IGARSS.2014.6946622
  4. Doerry А. Basics of Backprojection Algorithm for Processing Synthetic Aperture Radar Images. Sandia National Laboratories, 2016.
  5. Zhang H., Tang J., Wang R., Deng Y., Wang W., Li N. An Accelerated Backprojection Algorithm for Monostatic and Bistatic SAR Processing // Remote Sensing, 2018, vol. 10, pp. 140. DOI: 10.3390/rs10010140
  6. Рязанцев Л.Б., Купряшкин И.Ф., Лихачев В.П., Гнездилов М.В. Алгоритм формирования радиолокационных изображений с субметровым разрешением в малогабаритных РЛС с синтезированной апертурой // Цифровая обработка сигналов. 2018. № 2. С. 53-58.
  7. Купряшкин И.Ф., Лихачев В.П., Рязанцев Л.Б. Краткий опыт создания и первые результаты практической съемки поверхности малогабаритной РЛС с синтезированием апертуры антенны с борта мультикоптера // Журнал радиоэлектроники. 2019. № 4. URL: http://jre.cplire.ru/jre/apr19/12/text.pdf
  8. Richards M.A. Fundamentals of Radar Signal Processing. McGraw-Hill, New York, 2005, 894 p.
  9. Cumming G., Wong F. Digital Signal Processing of Synthetic Aperture Radar data: Algorithms and Implementation, Artech House, 2005, 660 p.
  10. Zaugg E., Long D. Generalized SAR Processing and Motion Compensation, 2008. URL: https://www.semanticscholar.org
  11. Комаров И.В., Смольский С.М. Основы теории радиолокационных систем с непрерывным излучением частотно-модулированных колебаний. — М.: Горячая линия—Телеком, 2010. — 366 с.
  12. Michael I Duersch & David G Long. Analysis of time-domain backprojection for stripmap SAR // International Journal of Remote Sensing, 2015, vol. 36 (8), pp. 2010-2036. DOI: 10.1080/01431161.2015.1030044
  13. Гаврилов К.Ю., Каменский К.В. Методы численного моделирования траекторного сигнала в радиолокаторе с синтезированием апертуры // 17-я Международная конференция «Авиация и космонавтика — 2018» (Москва, 19–23 ноября 2018): Тезисы докладов. — М.: Люксор, 2018. С. 254-255.
  14. Гаврилов К.Ю., Каменский К.В., Малютина О.А. Моделирование траекторного сигнала в радаре с синтезированием апертуры на основе оптических изображений земной поверхности // Труды МАИ. 2021. № 118. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=158252. DOI: 10.34759/trd-2021-118-12
  15. Allan J., Collins M.J. Sarsim: A Digital Sar Signal Simulation System. // In Proceedings of the Remote Sensing & Photogrammetry Society. RSPSoc, Newcastle upon Tyne, UK, 11–14 September 2007.
  16. Schlutz M. Synthetic Aperture Radar Imaging Simulated in MATLAB // California Polytechnic State University, San Luis Obispo, California, 2009.
  17. Гаврилов К.Ю., Каменский К.В. Восстановление профиля протяжённой цели при радиолокационном зондировании непрерывным ЛЧМ-сигналом // Радиотехника. 2019. Т. 83. № 11 (17). С. 26-42.
  18. Kamenskiy K.V., Gavrilov K.Y. Analysis of Distortions in the De-ramped LFM-CW Signal of an Extended Target // 2020 Systems of Signals Generating and Processing in the Field of on Board Communications, Moscow, Russia, 2020, pp. 1-6. DOI: 10.1109/IEEECONF48371.2020.9078585
  19. Корнилов А.В., Корчагин К.С., Лосев В.В. Разработка алгоритмов комплексной измерительной навигационной системы авиационного применения на отечественной элементной базе // Труды МАИ. 2021. № 117. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=156235. DOI: 10.34759/TRD-2021-117-09
  20. Ермаков П.Г., Гоголев А.А. Сравнительный анализ схем комплексирования информации бесплатформенных инерциальных навигационных систем беспилотных летательных аппаратов // Труды МАИ. 2021. № 117. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=156253. DOI: 10.34759/trd-2021-117-11

Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2024

 Вход