复杂大气扰动下飞机飞行仿真及其对成像质量影响的研究

bb20920d · 发表于 2022-5-4 08:11:14

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高分辨率对地观测技术研究，对国家经济建设和国家安全具有重大作用，已成为当今世界高速发展和激烈竞争的技术领域。观测载荷和飞行平台是高分辨率对地观测系统的两个重要组成部分，高分辨率对地观测系统的高精度实时运动成像要求平台做匀速、稳定的理想运动。对于航空平台，以合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar, SAR）为例，机载SAR一般工作在载体飞机的巡航状态，大气紊流是飞机巡航状态中影响飞机运动的主要大气扰动现象，本文以Cessna 550“奖状”S/II飞机为平台，研究飞机受大气紊流影响所产生的运动误差，进而研究运动误差对机载SAR成像质量的影响。具体的内容主要包括：1、采用Dryden模型进行大气紊流的数值仿真，利用白噪声信号通过按给定频谱设计的成形滤波器，生成符合要求的三维时间历程的大气紊流信号。2、从载机平台的运动特点着手，研究运动误差和相位误差之间的关系，分析机载SAR的相位误差对成像质量的影响，并根据SAR成像质量的要求确定了系统的可容许相位误差限。3、基于线性化的小扰动方程组，运用功率谱密度法，直接计算出频域内飞机的运动误差；通过Matlab/Simulink搭建仿真平台，求解小扰动方程，得到各个量在时域内的响应。将无控状态下的飞机运动误差引起的相位误差与满足成像要求的可容许相位误差相比较，结果表明无控状态下，在很大一个频率范围（w

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