星载雷达

摘要： 针对大型星载相控阵雷达天线子板数量多、尺寸大、质量重的特点,探索一种限位式压紧释放方法。基于压紧释放机构与星体结构一体化设计的思想,进行了系统方案设计和原理样机研制。围绕样机开展了系列性能试验,试验结果表明:系统基频满足运载工具的要求,能够承受发射期间的大量级振动,可为雷达天线提供良好动力学环境,实现天线可靠压紧。运动学仿真分析表明,入轨后星体桁架能够平稳展开,顺利释放雷达天线。经验证,限位式压紧释放系统方案合理可行,功能性能满足要求,可有效支撑卫星型号研制。

摘要： 星载测雨雷达是未来大气探测和雷达气象的发展方向之一,也是雷达气象教学中需要不断加强的重要知识点。但由于其数量少,观测时间间隔长,无法实现对台风降水结构的连续演示,限制了教学效果。因此,引入虚拟仿真技术,模拟不同雷达参数、观测角度情况下台风三维降水结构,有助于学生理解星载测雨雷达的观测特点和能力以及内外雨带的台风结构特征,掌握各雷达参数对观测的影响,为雷达气象学的实验教学提供有效补充。充分发挥了虚拟仿真实验教学独特的、不可替代的作用,切实提高了教学能力,拓展了实践领域,丰富了教学内容。

摘要： 星载雷达由于其探测范围广、距离远、全天候等优点,在预警防御系统中占有十分重要的地位.然而,由于观测平台的高速运动以及摄动干扰、传感器观测非线性等问题,使得星载雷达目标高精度跟踪带来严峻挑战.针对星载雷达非线性状态估计问题,采用一种基于变分贝叶斯的非线性滤波方法,该方法通过将非线性状态估计问题转化为优化问题,通过迭代优化获得了闭环解析解.此外,针对坐标变换中俯仰角量测缺失问题,提出了一种基于先验目标高度的俯仰角估计方法.通过数值仿真,验证了所提方法较传统非线性滤波方法,如扩展卡尔曼滤波、不敏卡尔曼滤波、转换量测卡尔曼滤波,具有更好的估计精度.

摘要： 针对星载雷达高可靠性和互换性的苛刻要求,研究了星载雷达双机交叉备份光传输设备链路设计方案,利用数学组合理论对链路设计方案进行设计、计算和分析,得出4种满足设备互换性的链路设计方案,同时满足了星载雷达高可靠性和互换性的要求.

摘要： 为提高星载相控阵天线热变形误差估计精度,提出一种结合机械测量和信号处理的误差估计方法.该方法利用测量传感器的测量数据,能够快速地拟合得到形变阶数和阵元初始位置;根据星-地几何关系,提取已知来波角度的模糊地块回波作为校正源数据,进而结合形变特性建立优化模型,在迭代中计算得到更加精确的阵元位置估计值.仿真结果表明,该方法能够获得优于1/15波长的热变形误差估计结果,并且在较大变形误差的情况下仍具有良好的稳健性,最终获得了良好的方向图校正结果.

摘要： 在雷达反射率数据定量应用中,标定误差是导致结果产生偏差的重要原因之一.星载雷达(TRMM PR)长期工作的稳定性和连续性已被验证,本文将星载雷达数据转换到S波段,通过对比星载雷达和南京雷达同时段不同高度(相对于融化层的位置)不同降水类型(层云降水或对流降水)的数据,得到两部雷达对融化层以下层云降水的观测相关性高,差异稳定.通过对比分析星载雷达和南京雷达同时段零度层以下层状云降水的观测数据,得出两部雷达反射率因子值的回归关系式.以星载雷达观测数据为基准,使用该关系式对南京雷达反射率数据进行订正,并通过雨量计数据对订正结果进行验证,结果显示使用本文订正关系式订正后雷达估计的降雨量更接近雨量计的观测值.

摘要： 使用热带测雨卫星(TRMM)搭载的测雨雷达(PR)2004-2014年长达11a的连续观测资料对青藏高原东南缘川渝地区不同季节不同降水类型的垂直结构特征进行了统计分析,并建立了相应的气候态反射率垂直廓线(Vertical Profiles of Reflectivity,简称VPR).结果表明,由于不同的微物理及动力过程,降水类型对反射率垂直廓线的结构特征影响很大,90％的层云0°C层亮带峰值强度低于32 dBz,50％的对流云最大反射率强度超过35 dBz.降水类型及强度均对反射率垂直廓线的形状影响很大,层云系统发生中及大雨时其冰雪区的聚合反应效率明显较发生小雨时高.反射率垂直廓线特征参数具有一定的区域性和季节特征,且地表加热和地形高度的作用会加强上升气流对反射率垂直廓线形态的影响,上升气流的强度影响着冰雪及雨水区的碰并增长率以及低层的蒸发作用,从而进一步影响低层雨区的反射率垂直廓线斜率,边界层的相对湿度是另一个影响雨区反射率垂直廓线斜率及蒸发率的重要因素.星载测雨雷达的云分类算法在青藏高原东南缘地区受到一定的挑战,仍有改进的空间;未来可以将基于星载测雨雷达建立气候态层云典型反射率垂直廓线应用于联合地基天气雷达网观测以弥补后者在复杂地形条件下探测范围及能力受限的缺陷,从而改进雷达定量降水估测的误差.%This study presents a statistical analysis of the variability of vertical precipitation structure in the eastern downstream region of the Tibetan Plateau (TP) based on measurements by the precipitation radar (PR) onboard the National Aeronautics and Space Administration (NASA)'s Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) satellite.Data over an 11-year time span (Jan 2004-Dec 2014) are analyzed.The results reveal the seasonal and spatial variability of the storm height,the freezing level,and the bright-band for different types of precipitation as well as the characteristics of intensity-related and type-related vertical profiles of reflectivity (VPR).Major findings are as follows.Precipitation types greatly impact the VPR in terms of their different microphysical and dynamical processes.About 90％ of the bright-band peak reflectivity of stratiform precipitation are less than 32 dBz,and 50％ of the maximum reflectivity of convective precipitation exceed 35 dBz.The intensity of surface rain fall rate also depends on the shape of the VPR.For stratiform precipitation,ice-snow aggregation is faster during moderate and heavy rainfall than that in light rainfall.Both surface heating and terrain impact the VPR shapes and their respective rain region slopes by changing the updrafts,which may affect the ratio of collision-coalescence as well as the low-level evaporation.Overall,the findings indicate that the developed representative Ku-band VPR can be used to improve surface precipitation estimates in regions with complex terrain,where ground-based radar has limited visibility at low levels.

摘要： 针对某星载功分器中的大功率隔离电阻器开展温控方法研究.由于该电阻体积小,热耗大,为了解决高热流密度带来的器件高温失效问题,提出采用金属化过孔、焊锡、涂导热胶等方式来降低主要导热路径的热阻.研究表明,实验结果与计算结果符合良好,通过合理的热设计,可以使电阻器温度在严苛的热环境下保持在85 °C以内的安全范围.

摘要： 针对星载PD雷达的仿真问题,提出了杂波仿真模型.分析了在星载条件下传统的机载PD雷达杂波仿真模型存在的距离一多普勒域二维展宽问题,对原始的杂波仿真模型进行了新的简化,兼顾仿真的精确度和效率提出了一种修正的星载PD雷达杂波模型.仿真结果表明,修正模型较传统模型提高了PD雷达杂波仿真的精确度,且兼顾了仿真效率.

摘要： 随着航天电子技术的快速发展,星载雷达射频信道的功率越来越大,对雷达微波组件尤其是雷达天线提出了较高的防微放电要求.文中针对某星载雷达微带天线进行结构分析,介绍了天线内部二次电子发射效应与天线电场分布之间的关系.利用CST软件的粒子工作室对该天线的馈电层和辐射层分别进行了微放电阀值仿真和微放电粒子分布分析.在此基础上,搭建了辐射天线微放电试验平台,采用前后向功率调零检测法进行微放电试验,天线顺利通过峰值功率500 W的真空高低温微放电试验,验证了天线的真空环境适应性.

摘要： 星载雷达全波形数据包含着地物的回波特征信息,为了从全波形数据中获取振幅,脉冲宽度,脉冲位置以及多回波的分布等信息,本文提出一种结合拐点匹配和LM参数优化算法的星载雷达全波形分解方法.首先,选择高斯混合模型来表达回波波形,并通过脉冲峰值点的检测和拐点的匹配,完成全波形初始参数的有效估计;然后,利用LM算法进行全波形的拟合和参数的优化,并寻找遗漏的回波分量,最终完成高斯分量的提取.利用提出的算法,对典型区域的ICESat-GLAS全波形数据进行波形分解实验.实验结果表明:在不同的地物类型条件下,所提的方法均能够有效的实现对全波形数据的分解,特别是对叠加波形数据和多回波数据的分解,最终完成对回波分量的有效提取.

摘要： 基于.NET框架,在Visual Studio 2005环境中开发了星载雷达非金属材料查询系统,前台WEB页面和后台数据库分别采用ASP.NET和Oracle9i进行开发。该系统能够在企业局域网范围内实现对星载雷达非金属材料相关信息的查询,且通过登陆管理员帐户,可以实现对材料信息的数据维护。该系统有效实现了知识共享,为企业提供了理想的协同工作环境。

摘要： 数字高程模型(DEM)为“数字地球”的重要组成部分，精确的地形信息在军事、环境保护、自然灾害监测、地质及通讯等领域有着十分重要的作用。作为生成DEM的主要方式，传统的地面测量因其成本高及受地形条件制约，已不能满足需要。作为雷达遥感的一个重要研究方向，合成孔径雷达干涉测量（InSAR）技术为快速、大面积提取高精度DEM提供了全新的途径。本文介绍了InSAR测量的基本原理，并采用L 波段的ALOS PALSAR雷达数据，用InSAR技术对都江堰地区进行了DEM的生成，然后结合该地区的1:10000地形图对生成的DEM进行了精度评定。研究结果表明，基于L波段的星载雷达数据进行干涉测量生成的DEM在一定条件下满足国家1:50000数字高程模型的精度要求。rn 本结论对于采用InSAR技术定期更新我国基础地理信息具有一定的参考意义。

摘要： 轻量化是未来星载雷达有源相控阵天线的重要发展趋势。星载天线的轻量化,既体现对在空间应用环境下的相控阵天线进行减重的直观要求,也包含了对提高天线集成度、增强天线性能的深层目标。实现星载雷达相控阵天线的轻量化是一个复杂渐进的过程,本文对其中涉及的相关技术问题进行了分析,同时也探讨了问题解决的可能性。

摘要： 介绍了星载雷达增益控制参数在卫星遥感成像中的作用及国内外的研究现状,并结合实际工程经验,重点介绍了增益控制参数的获取方法及实现.

摘要： 本文介绍了为适应三峡库区滑坡监测实际工程需求而研究设计的一个基于高分辨率星载雷达数据的滑坡监测系统及部份实际应用结果.它包含四个主要功能子系统:传统差分雷达干涉技术;CR-INSAR及时序分析技术;建立在局域互协方差函数基础上的大尺度滑坡位移监测技术以及宽带雷达数据的子带干涉技术.四个子系统可以独立运行,也可以融合运行并互为补充和相互支持,从而可以精确获取单体滑坡边界,单体滑坡非均匀位移分布全貌及其矢量分解,还可以对大面积的库区边坡进行全天候监测,获取新老滑坡体的动态信息.这对新滑坡体的早期识别,对老滑坡体的长短期全面监测,对滑坡治理工程效果的后期评估,都有很重要的意义.

摘要： 简要阐述了合成孔径雷达的优点和发展状况,以及TerraSAR-X/TanDEM-X雷达遥感计划的基本情况和巨大影响力.介绍了TerraSAR-X的背景情况、卫星基本参数、成像模式以及TerraSAR-X数据的在各个领域中的利用情况.论述了TanDEM-X计划的基本情况、工作模式和科学应用,特别是该系统将成为星载雷达干涉测量的典范,展望了该系统的美好前景.

摘要： 本文对基于MIMO体制的星载SAR成像与动目标检测(GMTI)方法展开基础理论与系统仿真研究.阐述了MIMO-SAR系统基本概念、研究进展以及系统研究中面临的关键技术问题;通过数学分析推导了MIMO-SAR雷达方程,详细描述了MIMO-SAR宽测绘带成像方法与动目标检测方法,给出MIMO-SAR成像几何模型与信号处理流程,结合运动目标回波模型提出动目标参数化检测方法;进行星载MIMO-SAR系统设计,建立MIMO-SAR成像模式下静止场景和运动目标回波的数学模型,并在此基础上采用目标参数化检测方法进行目标检测,最后通过计算机仿真对MIMO-SAR系统成像与动目标检测性能进行分析.

摘要： 本文对基于MIMO体制的星载SAR成像与动目标检测(GMTI)方法展开基础理论与系统仿真研究.阐述了MIMO-SAR系统基本概念、研究进展以及系统研究中面临的关键技术问题;通过数学分析推导了MIMO-SAR雷达方程,详细描述了MIMO-SAR宽测绘带成像方法与动目标检测方法,给出MIMO-SAR成像几何模型与信号处理流程,结合运动目标回波模型提出动目标参数化检测方法;进行星载MIMO-SAR系统设计,建立MIMO-SAR成像模式下静止场景和运动目标回波的数学模型,并在此基础上采用目标参数化检测方法进行目标检测,最后通过计算机仿真对MIMO-SAR系统成像与动目标检测性能进行分析.

摘要： 本文对基于MIMO体制的星载SAR成像与动目标检测(GMTI)方法展开基础理论与系统仿真研究.阐述了MIMO-SAR系统基本概念、研究进展以及系统研究中面临的关键技术问题;通过数学分析推导了MIMO-SAR雷达方程,详细描述了MIMO-SAR宽测绘带成像方法与动目标检测方法,给出MIMO-SAR成像几何模型与信号处理流程,结合运动目标回波模型提出动目标参数化检测方法;进行星载MIMO-SAR系统设计,建立MIMO-SAR成像模式下静止场景和运动目标回波的数学模型,并在此基础上采用目标参数化检测方法进行目标检测,最后通过计算机仿真对MIMO-SAR系统成像与动目标检测性能进行分析.

摘要： 本发明涉及一种星载合成孔径雷达整星阶段板间相位差的远场测量方法。本发明的方法包括如下步骤：第一步，根据天线子阵尺寸及几何排布确定远场测试条件并建立星地连接状态；第二步，获取单TR定标数据；第三步，对获取的定标数据进行脉冲压缩和脉冲间相干积累，获得峰值点幅度和相位；第四步，剔除奇异值数据，并进行相位解缠绕。第五步，相位数据处理，得到板间相位差的估计值。本发明对地面设备的要求简单，能够在少量星上操作的情况下，快速获取板间相位差，克服了天线进场测试对测试条件和测试设备要求高、测试周期长、风险高等缺点。

摘要： 本发明提供了星载合成孔径雷达海洋场景观测雷达增益设置方法及系统，包括：从海面风场预报产品中获取卫星拟观测区域的海域海面风场预报数据，并对所述海域海面风场预报数据进行处理，得到处理后的海面风场预报数据；将所述处理后的海面风场预报数据以及雷达系统参数作为地球物理模式函数的输入，反演星载SAR观测时刻海面后向散射系数；基于星载SAR观测时刻海面后向散射系数和处理后的海面风场预报数据结合手动增益控制参数计算式计算手动增益控制参数，本技术方案解决了现有技术中由于人工设置雷达增益参数不当导致的海洋场景有效观测数据占比不高的问题。

摘要： 本发明涉及一种星载合成孔径雷达整星阶段板间相位差的远场测量方法。本发明的方法包括如下步骤：第一步，根据天线子阵尺寸及几何排布确定远场测试条件并建立星地连接状态；第二步，获取单TR定标数据；第三步，对获取的定标数据进行脉冲压缩和脉冲间相干积累，获得峰值点幅度和相位；第四步，剔除奇异值数据，并进行相位解缠绕。第五步，相位数据处理，得到板间相位差的估计值。本发明对地面设备的要求简单，能够在少量星上操作的情况下，快速获取板间相位差，克服了天线进场测试对测试条件和测试设备要求高、测试周期长、风险高等缺点。

摘要： 本发明提供了星载合成孔径雷达海洋场景观测雷达增益设置方法及系统，包括：从海面风场预报产品中获取卫星拟观测区域的海域海面风场预报数据，并对所述海域海面风场预报数据进行处理，得到处理后的海面风场预报数据；将所述处理后的海面风场预报数据以及雷达系统参数作为地球物理模式函数的输入，反演星载SAR观测时刻海面后向散射系数；基于星载SAR观测时刻海面后向散射系数和处理后的海面风场预报数据结合手动增益控制参数计算式计算手动增益控制参数，本技术方案解决了现有技术中由于人工设置雷达增益参数不当导致的海洋场景有效观测数据占比不高的问题。

摘要： 本发明提供用于星载雷达展开状态装星的设备，包括：横梁；两根吊带，吊带的一端固定在所述横梁上，另一端挂在行车吊钩上；第一平衡器，一端固定连接在横梁上，另一端连接到雷达天线的吊点上，其连接线的延长线过雷达天线的质心；第二平衡器，一端固定连接在横梁上，与第一平衡器之间的距离可调，另一端连接到伺服机构的吊点上，其连接线的延长线过伺服机构的质心。本发明还提供装星设备的安装方法。用于星载雷达展开状态装星的设备，满足复杂雷达在卫星上操作安全性和安装精度方面的需求。用于星载雷达展开状态装星设备的安装方法，使装星设备配合行车使用，可实现复杂雷达展开状态的六个自由度运动，便于雷达在卫星上的安装和拆卸。

摘要： 本发明公开了一种星载雷达和地基雷达反射率因子数据三维融合方法，将高垂直分辨率的PR数据作为神经网络的输出，高水平分辨率、低垂直分辨率的GR数据作为输入，建立PR和GR的非线性关系，从而融合成具有高垂直和高水平分辨率的三维反射率因子数据。基于神经网络算法将PR和GR反射率因子数据三维融合，可得到强度回波的精细三维结构，这对中小尺度对流天气过程的精细探测和跟踪，以及后续的定量测量降水、中尺度预报中的雷达数据同化等后期应用都很重要。

摘要： 本发明公开了一种星载雷达组件及含有其的星载合成孔径雷达，属于雷达技术领域，星载雷达组件包括：安装支撑本体；有源模块，安装在安装支撑本体上；阵上电子设备，安装在安装支撑本体上；天线阵面，安装在安装支撑本体上；波导馈线，阵上电子设备和天线阵面分别通过波导馈线与有源模块电气连接；导热结构，设置在安装支撑本体上，导热结构位于有源模块和阵上电子设备之间构成导热通路，导热通路用于将有源模块内产生的热量传导到阵上电子设备上。本发明的安装支撑本体上设有的导热结构位于有源模块和阵上电子设备之间构成导热通路，导热通路能够将有源模块内产生的热量传导到阵上电子设备上，使得星载雷达组件能够更好的承受极端的高低温环境。

摘要： 本发明提供用于星载雷达展开状态装星的设备，包括：横梁；两根吊带，吊带的一端固定在所述横梁上，另一端挂在行车吊钩上；第一平衡器，一端固定连接在横梁上，另一端连接到雷达天线的吊点上，其连接线的延长线过雷达天线的质心；第二平衡器，一端固定连接在横梁上，与第一平衡器之间的距离可调，另一端连接到伺服机构的吊点上，其连接线的延长线过伺服机构的质心。本发明还提供装星设备的安装方法。用于星载雷达展开状态装星的设备，满足复杂雷达在卫星上操作安全性和安装精度方面的需求。用于星载雷达展开状态装星设备的安装方法，使装星设备配合行车使用，可实现复杂雷达展开状态的六个自由度运动，便于雷达在卫星上的安装和拆卸。

摘要： 本发明公开了一种星载降水测量雷达和地基天气雷达的频率修正方法及系统。该频率修正方法包括如下步骤：第一步：从星载雷达的实测数据中提取出反演的雨滴谱参数：降水粒子中值直径D

摘要： C波段NGSO星载雷达对地雷达同频干扰判定方法，包括：根据C波段星载雷达和地面气象雷达天线工作模式，确定两个时变天线系统的空间指向信息；确定干扰分析总时间及采样频度；确定干扰链路距离长度R及干扰链路上的发射增益Gt和接收增益Gr；确定被干扰链路接收系统的功率谱密度；确定保护门限并判定是否存在同频干扰。本发明可以实现对NGSO星载雷达对地面气象雷达在C频段可能产生的同频时变干扰有相对清晰的预判。