大时宽带宽积雷达空间目标距离像估计

(中国电子科技集团公司第三十八研究所,安徽合肥230088)

0 引言

随着空间活动的增多,与之俱来的空间碎片对在轨卫星构成巨大的安全威胁[1-2]。因此,为规避风险及满足未来空间作战需求,对空间目标进行探测、分类识别、定轨及编目等具有十分重要的现实意义[3-5]。空间目标成像为目标的分类识别提供了一种有效的解决方案[6]。而对目标进行高分辨一维距离成像,是对目标成像的前提条件之一[7]。为此,采用大时宽大带宽积信号,在满足探测威力的情况下亦能获得较高分辨的一维距离像,从而为空间目标探测及识别提供有效的技术支撑。

然而,由于空间目标的飞行速度通常高达十几甚至几十马赫,在信号时宽内,目标存在明显的跨距离单元的走动。此外,对于线性调频(LFM)信号,还存在严重的距离-多普勒耦合。这给目标一维距离像的提取带来难度。可利用速度和加速度的先验信息进行运动补偿。但是,在实际工作中,通常不便于获取目标的先验信息,或者获取的精度不满足运动补偿要求。文献[8]先发射点频信号获得目标径向速度;然后再发射大时宽大带宽积信号,利用前面估计的速度对当前回波信号进行运动补偿。通常由于空间目标具有较大的加速度,存在多普勒的变化。因此,需考虑速度变化对运动补偿的影响。为此,文献[9]对宽带信号回波采用基于立方相位函数法的参数估计,并考虑了径向速度的变化对距离像的影响。但是在运动补偿中,并未对一次相位项中的距离-多普勒耦合项进行解耦。……