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海洋雷达高度计主要应用于海洋参数测量,包括平均海面高度,海面后向散射系数,海面有效波高等。传统雷达高度计由于工作体制的限制,其测量精度已经到达极限,很难进一步提高,同时传统雷达高度计的空间分辨率较低。新一代的合成孔径雷达高度计采用孔径合成技术,它在测高精度和空间分辨率两方面较之传统高度计都有很大提高。本文围绕合成孔径雷达高度计的一些关键技术进行研究,主要贡献和创新包含以下几方面内容:
(1)深入研究了合成孔径雷达高度计工作机理、回波模型、跟踪算法,并对合成孔径雷达高度计进行了系统分析。用最小二乘算法和最大似然算法对合成孔径雷达高度计模型进行了分析和仿真,获得了一秒平均的合成孔径雷达高度计测量精度。
(2)数据处理是为了从高度计的测量数据中提取有效的信息,在深入研究了合成孔径雷达高度计数据处理技术的基础上,给出了合成孔径雷达高度计的数据处理流程。
(3)研究了合成孔径雷达高度计的多普勒误差源。重点研究了地球自转和卫星姿态对多普勒频率的影响,首次获得了由地球自转引起的多普勒误差对回波波形和测量精度的影响。通过仿真手段验证了多普勒误差对回波波形的影响。