合成孔径雷达导引头关键技术总结
弹载SAR技术的有效应用需要解决诸多问题,明确其中的关键技术,对于有针对性地开展后续研究无疑具有重要的意义。
大斜视成像
与星载和机载SAR单纯地以侦察为目的不同,弹载SAR往往在侦察后还需要实施攻击,为保证导弹具有一定的转弯机动提前时间,弹载SAR一般需要在大斜视乃至是前斜视的情形下成像,这对于常规的SAR成像算法而言,是一个不小的挑战。
非线性孔径SAR成像
传统SAR需要载机飞行路径为线性航迹,一般为等高度匀速直线飞行航迹,而导弹的垂直方向速度、大气湍流等自然扰动以及规避敌方防空阵地等战术飞行使得导弹航迹不能够满足以上要求,因此弹载SAR需要解决非线性孔径SAR成像的问题。
宽域成像
为保证制导末段的单脉冲前视跟踪阶段的分辨力和测角精度,SAR导引头的波束宽度一般只有3°~5°,受到弹载条件功率限制,主动导引头的作用距离大约只有十几到几十公里,其波束覆盖范围较为有限,因此弹载SAR需要解决如何在短时间内对大范围区域进行扫描成像的问题。
稳像
“稳像”包含两个方面的含义,一是要在导弹姿态、航迹变化的情况下稳定成像区域,二是要进行运动补偿,保证成像质量的稳定,而战术导弹效费比的考虑使得弹载惯性测量元件(Inertial Measurement Unit, IMU)精度相对较低,这就给“稳像”带来了一定的困难。
快视
弹载SAR必须在弹载计算机上完成成像、景象匹配、弹体定位等一系列的处理,为了保证后续制导过程的正常进行,必须寻求“快视”的成像算法,以在规划的时间内完成成像。
抗干扰
SAR通过对目标回波信号的相干处理获得二维高分辨图像,其成像过程可以视为空变的二维匹配滤波,因而可以获得高脉冲压缩比,因此SAR对噪声调制干扰等传统压制干扰具有较强的抑制能力。但是随着场景散射干扰
、有源欺骗干扰
等针对SAR干扰技术的不断发展,如何在复杂的作战环境中对抗各种针对SAR的有源、无源干扰,将是弹载SAR的一个重要课题。