低噪声放大器在毫米波辐射计中的应用研究

针对传统全功率辐射计灵敏度低、结构复杂、等效噪声温度高、功耗高等特点,采用低噪声放大器代替传统全功率辐射计的检波前部分,对天线接收到的微弱热辐射信号直接在射频段进行放大后直接检波,提高了辐射计的灵敏度。首先,分析了辐射计的工作原理;然后,分析了辐射计灵敏度及其影响因素;最后,进行了改进后辐射计样机设计并详细计算了灵敏度指标;且对样机性能进行了实际测量。通过对比分析表明,低噪声放大器的引入使得同等条件下毫米波辐射计的灵敏度得到了很大提升;同时具有功耗低、体积小、噪声小、结构简单等优点,有利于毫米波辐射计在弹载武器上的应用。     

弹载毫米波辐射计仿真系统研究

从弹裁毫米波辐射计的目标信号数学模型出发，对目标信号进行了仿真计算。对仿真数据所作的比较、分析表明，计算结果准确可靠。结合工程实际，讨论了不同地物分布时的辐射计仿真结果。     

干涉式微波成像仪地面实验系统天线阵列设计

为提出二维干涉式微波成像仪的可行方案,通过地面实验,开展利用二维合成孔径技术直接成像的研究,验证部分相关和二维成像机理及算法,检验系统的空间分辨率和温度分辨率,具有重要的科学意义。本文对二维干涉式微波成像仪地面实验系统的天线阵列进行了稀疏孔径设计。设计目标是:考虑方案的物理可实现性,即平台应用中的工程技术约束条件,在能够得到同样的空间频域覆盖的情况下,采用尽量少的干涉天线单元。理论分析和数值模拟结果表明,设计后的天线阵列满足了地面实验系统工程设计要求;设计后,6单元阵列实现了零冗余,7单元阵列冗余度仅为9.1%;空间频域的采样点对空间频域覆盖的完备性良好,为有效地进行亮温图像反演提供了可靠的可见度函数。     

主动毫米波辐射计反空中涂层隐身研究

本文探讨了主动毫米波辐射计反空中涂层隐身目标的方法。分析了空中目标引入的辐射计天线温度信杂比,并利用美国１９７６年的标准大气模型［２］和Ｌｉｅｂｅ大气吸收模型（１９８５）［３］模拟了噪声源在发射不同功率情况下的天线温度信杂比。结果表明对雷达隐身的几十公里距离的空中涂层目标,对主动毫米波辐射计不再隐身。     

毫米波合成孔径成像辐射计

合成孔径辐射计应用于空间被动遥感,成功地解决了机载大尺寸天线的制作安装困难。本文首次提出把毫米波技术与合成孔径辐射计技术相结合应用于武器制导系统,并在介绍干涉法合成孔径技术的基础上给出了一套毫米波合成孔径辐射计成像系统的方案。同时对图像重建算法做了深入探讨。     

地球静止轨道三轴稳定气象卫星辐射计——可见光通道CCD星敏感

地球静止轨道三轴稳定气象卫星辐射计可见光通道既有对地观测功能又有星敏感能力。根据卫星图像导航与配准系统要求,辐射计可以中断对地观测任务,工作模式转换到星敏感模式。在星敏感模式下,辐射计根据地面命令,在视场东西23°×南北22°的四个角上,探测预先选择的3颗恒星。根据理想扫描位置和实际探测位置的差异,确定仪器姿态,补偿由于轨道、姿态漂移和热形变引起的辐射计光轴指向变化。辐射计星敏感利用了扫描辐射计的两维扫描机构、光学系统和可见光探测器。     

数字增益自动补偿微波辐射计的温度特性分析与补偿方法

介绍数字增益自动补偿微波辐射计的测量原理、 测量误差分析、 环境温度变化修正原理及方法, 并对温度变化修正公式进行了回归.      

弹载毫米波合成孔径被动精确探测系统

合成孔径技术在弹载毫米波被动探测系统中的应用可以弥补被动探测不能给出目标距离的缺点,大大提高了系统的性能.本文首先介绍了近程毫米波合成孔径技术,其主要特点是成像公式中存在二次相位补偿因子,相位补偿后会使近程脉冲响应变窄,幅值提高;然后提出近程条件下的合成孔径被动测距原理,近程辐射球面波,其波前曲率和传播距离呈反比,测距原理是通过估计二次相位因子的调频斜率确定电磁波的传输距离;最后采用了双正交傅里叶变换算法进行被动测距,这种变换可以有效地估计多线性调频信号的调频斜率.     

AMSR-E微波数据反演裸地地表温度算法研究

利用AMSR-E被动微波数据,以撒哈拉沙漠地区为研究对象,基于搭载在同一颗卫星上的AMSR-E传感器和MODIS传感器同步观测成像的特点,将MODIS数据反演得到的裸地地表温度产品进行尺度上推.作为AMSR-E像元尺度的地表真实温度.在分析AMSR-E不同通道微波探测值所包含的不同信息特点的基础上,选出反演裸地地表温度较为有效的探测通道,利用多元线性回归的方法,建立经尺度上推后对应AMSR-E尺度的MODIS地表温度与AMSR-E各通道亮温之间的对应关系同,从而实现利用AMSR-E被动微波数据反演裸地地表温度的算法.经验证,反演计算的裸地地表温度误差在±3 K之间.该方法不仅对时间和空间的变化有一定的适应性.而且具有一定的物理意义,演结果可以较好地反映裸地地表温度的变化情况.     

机载综合孔径辐射计用于目标探测的性能分析

探讨了机载综合孔径辐射计的技术参数与探测目标的最大探测距离之间的关系,推导了综合孔径辐射计微波辐射图像对比度的计算公式,给出了综合孔径辐射计探测目标最大距离的计算方法,研究了积分时间累积对探测距离的影响.以T型天线阵列为例,对机载综合孔径辐射计探测亮度温度对比度为200 K左右的金属目标的性能进行了分析,计算结果表明:该机载综合孔径辐射计能够以150 m/s的飞行速度探测到距离10 km远处半径为4 m的金属圆目标.