二维非线性空变星机前视SAR频域成像理论与方法研究

星机前视SAR（Spaceborne/Airborne Forward-looking Bistatic SAR，简写SA-FBSAR）采用低轨遥感卫星、飞机分别作为系统发射机、接收机载体，在飞机自主着陆、自主导航等遥感领域具有很高的应用价值。SAR频域成像方法兼具较高的运算效率和成像性能，因而在SAR成像处理中得到广泛应用。然而，由于SA-FBSAR收、发载体的运动速度差异及前视工作模式，其回波信号具有二维非线性空变特性，现有频域成像理论与方法不再适用于SA-FBSAR。本项目将围绕SA-FBSAR系统回波的二维非线性空变特性，对其频域成像理论进行深入研究，引入最佳逼近原理、二维非均匀快速傅里叶变换等方法，构建二维非线性空变频域成像数学模型，突破二维非线性空变频域补偿等关键技术，提出频域成像方法及运动误差补偿方法，为推动SA-FBAR系统研制和应用奠定理论与技术基础。

星机前视SAR系统（Spaceborne/Airborne Forward-looking Bistatic SAR，简SA-FBSAR）是采用低轨遥感卫星、飞机分别作为发射机和接收机载体的双基地前视成像雷达系统，在飞机自主着陆、自主导航等遥感领域具有很高的应用价值。SAR频域成像方法兼具较高的运算效率和成像性能，因而在 SAR 成像处理中得到广泛应用。然而，由于 SA-FBSAR 收、发载体的运动速度差异及前视工作模式，其回波信号具有二维非线性空变特性，现有频域成像理论与方法不再适用于SA-FBSAR。本项目在国家自然科学基金的支持下，围绕SA-FBSAR系统回波的二维非线性空变特性，对其频域成像理论进行了深入研究，主要研究成果包括：（1）从最佳逼近、系统回波特点等多角度构建系统回波频域数学模型；（2）引入二维非均匀快速傅里叶变换，突破二维非线性空变频域补偿关键技术；（3）提出二维分块-整合的频域运动误差高效补偿方法。本项目提出的频域数学模型、成像方法及运动误差补偿方法，为推动SA-FBAR系统研制和应用奠定了理论与技术基础。