星载综合孔径微波辐射计冗余空间定标方法研究

1

作者 李鑫 李浩 《空间电子技术》 2024年第2期42-46,共5页

星载综合孔径微波辐射计系统为了实现更好的辐射测量性能,在地面对通道间剩余相位通过相位定标实验进行测量,其结果用于亮温重构时对通道间剩余相位进行补偿。冗余空间定标方法基于自身阵列冗余基线信息,该方法无需额外资源支持即可对... 星载综合孔径微波辐射计系统为了实现更好的辐射测量性能,在地面对通道间剩余相位通过相位定标实验进行测量,其结果用于亮温重构时对通道间剩余相位进行补偿。冗余空间定标方法基于自身阵列冗余基线信息,该方法无需额外资源支持即可对星载综合孔径微波辐射计系统定标,可作为一种在轨的验证方案对系统综合孔径微波辐射计系统通道间剩余相位进行评估。系统性的介绍了基于星载综合孔径微波辐射计系统观测到的场景,冗余空间定标方法以及对平坦场景提出利用模拟的平坦目标响应相位修正的方法,可在点源场景、平坦场景下利用冗余空间定标方法求解通道间剩余相位,并结合仿真验证该方法的可行性。 展开更多

关键词 星载综合孔径微波辐射计 冗余空间定标 相位定标

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综合孔径微波辐射计的射频干扰源空间角度稀疏贝叶斯估计方法

2

作者 张娟 庄乐慧 +2 位作者 李一楠 李虹 窦昊锋 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期3202-3209,共8页

该文提出一种综合孔径微波辐射计射频干扰源(RFI)空间稀疏贝叶斯估计方法。首先建立了综合孔径微波辐射计可见度函数干涉测量模型,观测数据表示为综合孔径天线基线对相关导向矢量观测矩阵与视场亮温的乘积,由于相关导向矢量观测矩阵的... 该文提出一种综合孔径微波辐射计射频干扰源(RFI)空间稀疏贝叶斯估计方法。首先建立了综合孔径微波辐射计可见度函数干涉测量模型,观测数据表示为综合孔径天线基线对相关导向矢量观测矩阵与视场亮温的乘积,由于相关导向矢量观测矩阵的正交性和RFI空间角度分布的稀疏性,亮温在基线对相关导向矢量观测矩阵正交基所构成的支撑域中的变换系数是稀疏的。该文在稀疏贝叶斯学习(SBL)框架下对亮温进行稀疏重构。该方法在无需稀疏度和正则化参数等先验信息前提下也能获得较高的重构性能。计算机仿真验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 综合孔径微波辐射计 射频干扰源 稀疏贝叶斯 空间角度估计

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8mm波段二维综合孔径微波辐射计(BHU-2D) 被引量：12

3

作者 薛永 苗俊刚 万国龙 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1020-1023,共4页

介绍了二维综合孔径微波辐射计BHU-2D成像原理、系统构成及性能指标、校正方法、部分成像实验及其成像结果.BHU-2D工作在8mm波段,共有10个接收单元,天线阵列为T形结构,接收机为二次变频超外差结构,I/Q解调及相关运算采用了数字方式并通... 介绍了二维综合孔径微波辐射计BHU-2D成像原理、系统构成及性能指标、校正方法、部分成像实验及其成像结果.BHU-2D工作在8mm波段,共有10个接收单元,天线阵列为T形结构,接收机为二次变频超外差结构,I/Q解调及相关运算采用了数字方式并通过软件实现,采用点辐射源校正方法及背景对消反演算法校正系统通道间不一致、相关偏置及混叠误差.目前,BHU-2D已经研制完成,并进行了系统测试及成像实验,得到了室内人工场景及人物场景的辐射亮温分布图像. 展开更多

关键词 微波辐射计 二维综合孔径 8 mm波段 BHU-2D

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二维综合孔径微波辐射计成像理论与方法研究 被引量：9

4

作者 黄永辉 吴季 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期697-701,共5页

本文在顺轨方向孔径综合技术的理论研究的基础之上 ,对星载二维成像综合孔径微波辐射计的成像理论进行了分析 ,讨论了二种不同的基线结构方案 ,并对相应的可见度函数采样方案和成像反演算法进行了讨论 .

关键词 成像理论 综合孔径 二维成像 微波辐射计 遥感

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二维综合孔径微波辐射计圆环结构天线阵及其稀疏方法 被引量：10

5

作者 何宝宇 吴季 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期1607-1610,共4页

本文介绍了圆环天线阵二维综合孔径微波辐射计的测量原理和反演算法,并通过模拟退火算法讨论了两种二维综合孔径微波辐射计圆环阵的稀疏方案,一种方案利用天线旋转,在半圆周上稀疏天线;另一种方案通过将空间频率采样点的均匀分布作为优... 本文介绍了圆环天线阵二维综合孔径微波辐射计的测量原理和反演算法,并通过模拟退火算法讨论了两种二维综合孔径微波辐射计圆环阵的稀疏方案,一种方案利用天线旋转,在半圆周上稀疏天线;另一种方案通过将空间频率采样点的均匀分布作为优化的约束条件,在全圆周上稀疏天线.结果显示两种设计较传统设计均有改进之处.对于半圆周天线而言,在积分时间允许的条件下,通过天线旋转与分时测量,天线阵可进一步稀疏.对于全圆周天线而言,与Y形天线阵结构相比,在同样的空间频率覆盖范围内,全圆周天线阵使天线单元数达到了最优. 展开更多

关键词 二维综合孔径微波辐射计 稀疏天线阵 退火算法

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二维综合孔径微波辐射计误差分析 被引量：5

6

作者 赵锋 苗俊刚 +1 位作者 胡岸勇 薛永 《微波学报》 CSCD 北大核心 2008年第S1期197-201,共5页

北航电磁工程实验室已经研制出的一套工作于8mm波段(34.07GHz)的10天线二维综合孔径微波辐射成像系统BHU-2D,其原理样机采用T形阵列。对其采用相关/不相关噪声注入法进行误差分析,实验结果表明:相关偏置的主要原因是采集板量化前的互相... 北航电磁工程实验室已经研制出的一套工作于8mm波段(34.07GHz)的10天线二维综合孔径微波辐射成像系统BHU-2D,其原理样机采用T形阵列。对其采用相关/不相关噪声注入法进行误差分析,实验结果表明:相关偏置的主要原因是采集板量化前的互相耦合;通道间相位不平衡误差为-53.89度,当积分时间为0.2秒时,其起伏不大于0.18度;由于采用数字解调,IQ非正交误差很小,可以忽略其影响,同时拟合出了条纹洗涤函数。 展开更多

关键词 综合孔径微波辐射计 BHU-2D 相关偏置 条纹洗涤函数 通道间相位不平衡 IQ非正交误差

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基于冷空观测单元的综合孔径微波辐射计幅度定标方法

7

作者 仝星 牛立杰 +1 位作者 韩东浩 刘浩 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期832-845,共14页

微波辐射计通过定标获取目标准确的亮温,是数据定量化应用的必要手段.综合孔径微波辐射计由多个辐射计单元组成,定标需求从单一接收机扩展至所有接收单元.噪声注入是包括综合孔径微波辐射计在内的固定波束指向辐射计所常用的定标方法.... 微波辐射计通过定标获取目标准确的亮温,是数据定量化应用的必要手段.综合孔径微波辐射计由多个辐射计单元组成,定标需求从单一接收机扩展至所有接收单元.噪声注入是包括综合孔径微波辐射计在内的固定波束指向辐射计所常用的定标方法.作为定标参考的噪声二极管在轨会受到温度影响发生短期波动,并受器件老化影响发生长期漂移,从而导致系统定标精度恶化.针对上述问题,提出一种基于冷空观测单元的综合孔径辐射计幅度定标方法.通过设计专门的冷空观测辐射计通道,对综合孔径辐射计的公共噪声源进行实时标定,减小其噪声温度不确定性对综合孔径辐射计系统所有观测通道幅度定标的影响.结合中国海洋盐度探测卫星主被动探测仪中K波段一维综合孔径辐射计的实际系统方案,建立了辐射计系统模型及定标模型,开展了数值仿真及样机定标实验验证.仿真及实验结果验证了方法的有效性. 展开更多

关键词 综合孔径微波辐射计 幅度定标 冷空定标 噪声注入

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二维圆周阵列综合孔径微波辐射计信道误差分析

8

作者 陈后财 赵振维 +1 位作者 郎锐 金燕波 《微波学报》 CSCD 北大核心 2010年第3期77-82,共6页

给出了一种综合孔径微波辐射计二维圆周非均匀分布阵列的排布方案,并在此基础上分析了信道串扰、信道不平衡、系统噪声等产生的误差,建立了各种误差的特性仿真模型。然后给出了各误差的补偿方法及噪声的消除方法,通过BG反演算法实现了... 给出了一种综合孔径微波辐射计二维圆周非均匀分布阵列的排布方案,并在此基础上分析了信道串扰、信道不平衡、系统噪声等产生的误差,建立了各种误差的特性仿真模型。然后给出了各误差的补偿方法及噪声的消除方法,通过BG反演算法实现了在各种误差下的亮温反演,证明了以上误差补偿的有效性。 展开更多

关键词 综合孔径 微波辐射计 BG算法 信道幅度和相位误差 反演成像

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一维综合孔径微波辐射计海温反演精度研究

9

作者 刘茂宏 艾未华 +2 位作者 冯梦延 陆文 胡申森 《微波学报》 CSCD 北大核心 2021年第6期41-47,共7页

星载一维综合孔径微波辐射计(1D-ASMR)利用天线阵代替传统辐射计的大天线,具有高空间分辨率和多入射角观测特点,是未来海温遥感的重要载荷。为评估1D-ASMR亮温测量误差EM_(b)对海温反演精度的影响以及为卫星系统的设计提供依据,文中构建... 星载一维综合孔径微波辐射计(1D-ASMR)利用天线阵代替传统辐射计的大天线,具有高空间分辨率和多入射角观测特点,是未来海温遥感的重要载荷。为评估1D-ASMR亮温测量误差EM_(b)对海温反演精度的影响以及为卫星系统的设计提供依据,文中构建了1D-ASMR亮温仿真模型,采用多元线性回归算法(Multiple Linear Regression,MLR),定量研究了1D-ASMR海面温度反演误差随入射角和EM_(b)的变化规律。其中,该1D-ASMR工作频点为6.9 GHz、10.65 GHz、18.7 GHz、23.8 GHz和36.5 GHz,极化方式为水平极化和垂直极化,入射角范围为0°~65°,EM_(b)范围为0~1 K。结果表明:海面温度反演误差随入射角的变化趋势受EM_(b)的影响,大入射角对应的反演误差低于小入射角。采用控制变量法,分别研究不同频点EM_(b)对海面温度反演的影响,可得:在同一入射角下,反演误差会随着各个频点EM_(b)的增大而增大,但当EM_(b)的大小超过0.5 K时,反演误差随着EM_(b)的增大而增大的趋势会明显减缓且6.9 GHz的EM_(b)对海温反演误差的影响最大。 展开更多

关键词 星载一维综合孔径微波辐射计 海面温度反演 线性回归 反演精度

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X波段二维综合孔径微波辐射计试验系统研究 被引量：1

10

作者 王佳坤 陈文新 +1 位作者 李一楠 卢海梁 《空间电子技术》 2017年第4期33-38,共6页

对中国空间技术研究院西安分院研制的X波段二维综合孔径微波辐射计的试验系统进行了研究。首先介绍了国内外综合孔径微波辐射计样机的发展概况,并阐述了综合孔径微波辐射系统的基本原理,接着从天线、接收机、数字相关器和图像反演四方... 对中国空间技术研究院西安分院研制的X波段二维综合孔径微波辐射计的试验系统进行了研究。首先介绍了国内外综合孔径微波辐射计样机的发展概况,并阐述了综合孔径微波辐射系统的基本原理,接着从天线、接收机、数字相关器和图像反演四方面介绍了此套X波段二维综合孔径微波辐射计试验系统的构成与机理,之后利用该套设备进行外场试验并对噪声点源、建筑物大楼与近场人物分别进行观测成像,最后对成像结果与系统性能进行了分析。分析表明该系统具有良好的性能,可以完成初步成像要求。 展开更多

关键词 X波段 二维 综合孔径微波辐射计 成像 系统性能

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综合孔径微波辐射计天线单元互耦的影响及其校正 被引量：17

11

作者 董晓龙 张升伟 +2 位作者 吴季 黄永辉 姜景山 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第9期1280-1282,共3页

本文建立了综合孔径微波辐射计天线单元之间互耦对于综合孔径成像的影响的模型，分析了天线单元之间的互耦对于综合孔径微波辐射计分辨率的影响．给出了校正天线单元互耦作用影响的方法，在此基础上提出了一种综合孔径微波辐射计的定标... 本文建立了综合孔径微波辐射计天线单元之间互耦对于综合孔径成像的影响的模型，分析了天线单元之间的互耦对于综合孔径微波辐射计分辨率的影响．给出了校正天线单元互耦作用影响的方法，在此基础上提出了一种综合孔径微波辐射计的定标方法．通过数值模拟，证明了所提出的方法的有效性． 展开更多

关键词 干涉式综合孔径 微波辐射计 互耦 校正 天线

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综合孔径微波辐射计信道误差分析与标定 被引量：14

12

作者 刘浩 吴季 吴琼 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期402-406,共5页

本文首先建立了综合孔径微波辐射计的信道模型 ,在此基础上分析了信道的幅度相位不平衡以及信道间串扰对反演亮温的影响 ,并给出了系统仿真结果 .本文还提出了一种新的系统定标方案 ,与传统定标方法相比 ,该方法可以非常方便的获取高精... 本文首先建立了综合孔径微波辐射计的信道模型 ,在此基础上分析了信道的幅度相位不平衡以及信道间串扰对反演亮温的影响 ,并给出了系统仿真结果 .本文还提出了一种新的系统定标方案 ,与传统定标方法相比 ,该方法可以非常方便的获取高精度的系统调制G矩阵用于亮温反演 . 展开更多

关键词 综合孔径微波辐射计 信道不平衡 串扰 互耦 定标

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综合孔径微波辐射计顺轨方向亮温反演算法的研究 被引量：7

13

作者 黄永辉 吴季 董晓龙 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第12期108-110,107,共4页

本文利用卷积理论对综合孔径微波辐射计在顺轨方向的孔径综合进行了理论分析 ,给出了在一定条件下的基线设计 ,并且分别利用矩量法和基于Backus Gilbert理论的线性算法两种数值方法进行了顺轨方向地物亮温的反演 .数值模拟结果表明 ,在... 本文利用卷积理论对综合孔径微波辐射计在顺轨方向的孔径综合进行了理论分析 ,给出了在一定条件下的基线设计 ,并且分别利用矩量法和基于Backus Gilbert理论的线性算法两种数值方法进行了顺轨方向地物亮温的反演 .数值模拟结果表明 ,在顺轨方向有效稀疏天线阵设计的基础上 ,亮温反演达到了很高的精度 . 展开更多

关键词 微波辐射计 综合孔径 反演算法 微波遥感

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综合孔径辐射计二维稀疏天线阵列排列方法 被引量：9

14

作者 董健 李青侠 +1 位作者 郭伟 朱耀庭 《微波学报》 CSCD 北大核心 2009年第2期83-86,共4页

稀疏天线阵列设计是干涉式综合孔径微波辐射计的一个重要研究内容。文中提出了一种综合孔径辐射计二维稀疏天线阵列的排列方法,该方法适于构造阵元数任意大的二维稀疏阵。从理论上证明了该方法构造的二维稀疏阵在(u,v)平面采样覆盖的完... 稀疏天线阵列设计是干涉式综合孔径微波辐射计的一个重要研究内容。文中提出了一种综合孔径辐射计二维稀疏天线阵列的排列方法,该方法适于构造阵元数任意大的二维稀疏阵。从理论上证明了该方法构造的二维稀疏阵在(u,v)平面采样覆盖的完备性,导出了由该方法构造的二维稀疏阵的冗余度理论上限,并证明其优于U、T型阵。理论分析和仿真结果均表明,与相同阵元数的U、T型阵比较,该方法构造的二维稀疏阵可获得更多的空间频率采样点数、更大的(u,v)平面覆盖面积,从而实现更高的空间分辨率。该方法对综合孔径辐射计的二维天线阵列设计具有参考价值。 展开更多

关键词 综合孔径辐射计 二维稀疏天线阵列 冗余度 (u v)平面覆盖

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综合孔径微波辐射计天线与信道模型仿真 被引量：6

15

作者 郎锐 郭华民 赵振维 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期794-798,共5页

首先建立用于微波被动遥感的一维综合孔径微波辐射计的理想信道仿真模型,在此基础上通过分析单元天线方向图的不一致、信道的幅度相位不平衡与信道间串扰对反演亮温的影响来对综合孔径微波辐射计的天线和信道部分的误差进行分析,并建立... 首先建立用于微波被动遥感的一维综合孔径微波辐射计的理想信道仿真模型,在此基础上通过分析单元天线方向图的不一致、信道的幅度相位不平衡与信道间串扰对反演亮温的影响来对综合孔径微波辐射计的天线和信道部分的误差进行分析,并建立系统仿真模型。建立的仿真模型所反演的目标亮温能够更真实地反映被观测目标的实际情况。 展开更多

关键词 综合孔径微波辐射计 天线方向图 信道不平衡 串扰

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星载合成孔径微波辐射计的反演公式 被引量：4

16

作者 卢军 林士杰 张祖荫 《微波学报》 CSCD 北大核心 1994年第4期20-27,共8页

本文利用相关理论对星载合成孔径微波辐射计(简称SAMR)进行了详细的分析和探讨,给出它对地物辐射响应的一般表达式.当地物辐射源为非相关时,得到窄带SAMR对地物亮温度分布的反演公式.当地物辐射源为相关时,论述了辐射计的输出不含地物... 本文利用相关理论对星载合成孔径微波辐射计(简称SAMR)进行了详细的分析和探讨,给出它对地物辐射响应的一般表达式.当地物辐射源为非相关时,得到窄带SAMR对地物亮温度分布的反演公式.当地物辐射源为相关时,论述了辐射计的输出不含地物亮温度分布有用信息. 展开更多

关键词 星载 合成孔径 微波辐射计 反演公式

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综合孔径微波辐射计成像观测能力 被引量：3

17

作者 郎锐 晁坤 +1 位作者 黄传禄 陈后财 《微波学报》 CSCD 北大核心 2014年第5期88-92,共5页

对综合孔径微波辐射计成像观测原理进行了阐述,分析了综合孔径微波辐射计的灵敏度、积分时间、天线波束宽度、目标亮温、背景噪声温度、系统工作频率和目标等效截面等因素与系统作用距离的关系,对系统的目标观测能力进行仿真验证,探讨... 对综合孔径微波辐射计成像观测原理进行了阐述,分析了综合孔径微波辐射计的灵敏度、积分时间、天线波束宽度、目标亮温、背景噪声温度、系统工作频率和目标等效截面等因素与系统作用距离的关系,对系统的目标观测能力进行仿真验证,探讨了阵列通道不一致等误差的补偿方法。研究成果将有助于综合孔径微波辐射计的实用化推进。 展开更多

关键词 综合孔径 微波辐射计 观测能力

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信道互耦和不平衡度对综合孔径微波辐射计复相关干涉测量的影响分析及其校准 被引量：2

18

作者 董晓龙 吴季 姜景山 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第7期947-949,共3页

本文分析了信道互耦和不平衡度对干涉式综合孔径微波辐射计复相关干涉测量的影响 .分析表明干涉测量误差的主要来源是信道的相位不平衡度 .实现信道中心频率的相位精度就可以保证干涉相位的精度 ,而通道内的残余相位差只会引起干涉相关... 本文分析了信道互耦和不平衡度对干涉式综合孔径微波辐射计复相关干涉测量的影响 .分析表明干涉测量误差的主要来源是信道的相位不平衡度 .实现信道中心频率的相位精度就可以保证干涉相位的精度 ,而通道内的残余相位差只会引起干涉相关度的降低 .通过相干 /不相干噪声校准 ,就可以对信道不平衡引起的干涉相关测量误差进行修正 . 展开更多

关键词 微波辐射计 干涉测量 综合孔径 不平衡度 信道互耦

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被动微波遥感技术的新发展——综合孔径微波辐射计和全极化参量微波辐射计 被引量：11

19

作者 董晓龙 吴季 姜景山 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2001年第4期73-78,共6页

介绍了被动微波遥感的两个新的技术—综合孔径微波辐射计和全极化参量微波辐射计。综合孔径微波辐射计采用干涉测量技术 ,用小天线的干涉基线组合合成大孔径天线的思想 ,提高被动微波遥感的空间分辨率 ,并实现视场范围的数字成像 ;全极... 介绍了被动微波遥感的两个新的技术—综合孔径微波辐射计和全极化参量微波辐射计。综合孔径微波辐射计采用干涉测量技术 ,用小天线的干涉基线组合合成大孔径天线的思想 ,提高被动微波遥感的空间分辨率 ,并实现视场范围的数字成像 ;全极化参量微波辐射计是一种新的微波遥感参数的探测技术 ,它测量目标微波辐射的全部 4个 Stokes极化参量 ,对于表面粗糙度各向异性特性的探测和目标的分类与识别具有很好的前景。 展开更多

关键词 被动微波遥感技术 综合孔径微波辐射计 全极化参量微波辐射计

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一维综合孔径微波辐射计在轨定标方法

20

作者 赵永涛 王平凯 +3 位作者 孙彦龙 李宁杰 白川 徐红新 《空间电子技术》 2023年第4期72-76,共5页

G矩阵反演法是一维综合孔径辐射计普遍采用的图像重构算法,其实现包含两个关键要素:系统响应G矩阵标定和有效的数值反演算法。目前,在轨运行的辐射计采用系统误差分步测量的定标方法。在G矩阵反演法和点源测量G矩阵的理论基础上,对相应... G矩阵反演法是一维综合孔径辐射计普遍采用的图像重构算法,其实现包含两个关键要素:系统响应G矩阵标定和有效的数值反演算法。目前,在轨运行的辐射计采用系统误差分步测量的定标方法。在G矩阵反演法和点源测量G矩阵的理论基础上,对相应点源测量试验过程和水体成像试验过程进行了介绍,并对成像精度进行了分析,验证了整体定标的可行性。接着,提出了在轨G矩阵定标方法,并分析了卫星机动对载荷的影响。相比于目前在轨应用的分步测量系统误差的定标方法,该方法利用外部定标源整体标定系统响应G矩阵,能够简化分步定标各系统参数的定标过程,实现符合设计的成像精度,为后续高精度的图像重构算法提供保证,给一维综合孔径辐射计在轨定标提供了新的思路。 展开更多

关键词 一维综合孔径辐射计 图像重构 G矩阵 在轨定标

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