空間目標雷達特性原理與應用

目錄

第1章空間目標雷達特性測量基礎

1.1雷達散射截面積

1.2雷達測距

1.3距離與距離分辨率

1.4信號的帶寬方程和時寬方程

1.5頻率調制、信號帶寬與距離分辨率

1.6脈沖壓縮與高分辨率距離像

1.7雷達方程

1.8線性調頻信號及其脈沖壓縮

1.8.1匹配濾波處理

1.8.2解線調處理

第2章逆合成孔徑雷達基礎

2.1合成孔徑的基本概念

2.1.1孔徑的基本概念

2.1.2合成孔徑的基本概念

2.2方位分辨率與方位壓縮

2.2.1方位分辨率

2.2.2方位壓縮

2.3逆合成孔徑雷達基礎

2.3.1多普勒效應

2.3.2運動目標的二維高分辨率成像原理

2.3.3ISAR圖像的二維分辨率

2.4逆合成孔徑雷達的歷史及現狀

2.4.1誇賈林導彈靶場的基爾南再入測量站

2.4.2林肯空間監視組合體

2.4.3美國的艦載、海基和機載ISAR

2.4.4德國高分辨率ISAR

2.5逆合成孔徑雷達成像的基本問題

2.5.1成像的數學模型

2.5.2成像的點散佈函數

2.5.3目標的未知機動造成的成像難題

2.5.4成像步驟

第3章距離-多普勒ISAR成像原理

3.1ISAR距離-多普勒成像

3.2轉台目標的ISAR回波信號模型

3.3SAR和ISAR距離-多普勒算法的區別與聯系

3.4ISAR的一維高分辨率距離像

3.5距離包絡對齊-粗平移運動補償

3.6相位校正——精細平移運動補償

3.7旋轉運動補償

第4章ISAR成像的運動補償原理

4.1運動目標的距離像色散效應

4.2基於FrFT的距離像速度補償

4.2.1補償原理

4.2.2基於最小熵分級搜索的最優參數確定方法

4.2.3回波預相乾化處理及對MTRC的校正

4.2.4距離像速度補償的ISAR成像原理及流程

4.2.5距離像速度補償與成像模擬實驗

4.2.6實測數據距離像速度補償與成像試驗

4.3基於頻譜最小熵的距離像速度補償

4.3.1補償原理

4.3.2基於頻譜最小熵的補償方法

4.3.3實驗驗證與分析

4.4距離像包絡對齊的基本方法和原理

4.4.1距離質心跟蹤法

4.4.2相鄰相關法

4.4.3基準距離像相關法

4.4.4距離像包絡對齊的其他準則

4.5相位校正的基本方法和原理

4.5.1多普勒質心跟蹤法

4.5.2單特顯點法

4.5.3多特顯點法

4.5.4圖像對比度法

4.5.5圖像最小熵法

4.6目標轉動時散射點的走動補償

第5章距離-瞬時多普勒ISAR成像原理

5.1機動目標運動類型及其等效轉動特性

5.2距離-瞬時多普勒ISAR成像原理

5.3聯合時頻分析的基本方法

5.3.1非平穩信號

5.3.2基於原子分解的線性時頻表示

5.3.3譜圖與尺度圖

5.3.4能量型時頻分佈

5.3.5基於時頻分析的線性調頻信號檢測和參數估計

5.4距離-瞬時多普勒ISAR成像

5.4.1非均勻轉動空間目標的ISAR回波特性

5.4.2基於FrFT-CLEAN的方位成像算法

5.4.3改進的RWT方位成像算法

5.4.4基於方位時頻域楔石形變換的方位快速成像算法

5.4.5機動目標ISAR成像的最小二乘RELAX算法

第6章基於RCS特性測量的目標智能識別

6.1基於RCS特性的空間目標外形特徵識別

6.1.1基於窄帶RCS的空間目標尺寸識別

6.1.2基於深度神經網絡的空間目標結構識別

6.1.3基於動態時間規整算法的空間目標結構識別

6.2基於RCS特性的空間目標姿態運動研究

6.2.1基於多重交叉殘差的周期反演

6.2.2基於變分模態分解與互信息的周期反演

6.2.3空間目標姿態運動模式識別

6.3基於窄帶RCS的空間目標姿態異動檢測

6.3.1基於觀測幾何的空間目標姿態指向狀態異動檢測

6.3.2基於無監督學習的空間目標姿態運動模式異動檢測

6.3.3基於深度學習的空間目標姿態運動模式異動檢測

第7章基於高分辨率距離像的目標智能識別

7.1高分辨率距離像目標識別及其研究現狀

7.1.1HRRP特性處理

7.1.2傳統HRRP目標識別

7.1.3基於深度學習的HRRP目標識別方法

7.2衛星目標高分辨ISAR數據生成與特性分析

7.2.1ISAR數據產生的基本原理

7.2.2衛星目標幾何建模與ISAR數據模擬生成

7.2.3衛星目標ISAR數據特性分析

7.3基於高分辨率距離像的衛星目標識別技術

7.3.1衛星目標的HRRP數據信息挖掘與劃分

7.3.2HRRP衛星目標識別的GRU-SVM模型

7.3.3基於不同HRRP特徵表示的衛星目標識別對比研究

第8章基於高分辨ISAR復圖像的目標智能識別

8.1基於深度學習的ISAR像衛星目標識別技術

8.1.1ISAR像形變建模與數據集構建

8.1.2基於PT-CCNN的ISAR像形變魯棒衛星目標識別方法

8.1.3實驗結果與對比分析

8.2基於少樣本學習的ISAR像衛星目標識別

8.2.1少樣本分類及其數據集構建

8.2.2基於三元組中心損失的少樣本分類特徵表示學習

8.2.3實驗結果與對比分析

8.3基於ISAR像的衛星目標部件識別

8.3.1ISAR像部件標註數據準備

8.3.2基於語義分割和掩模匹配的ISAR像部件識別方法

8.3.3實驗結果與對比分析

附錄A24顆衛星光學圖片和三維模型

附錄B基於雷達的衛星軌道高度計算方法

參考文獻