علوم، فناوری و کاربردهای فضایی

علوم، فناوری و کاربردهای فضایی

روش بهبودیافته انتخاب PRF در SAR فضاپایه مقاوم به تغییرات ارتفاع و با قابلیت تثبیت توان ارسالی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 عضو هیئت علمی پژوهشکده مکانیک، پژوهشگاه فضایی ایران، شیراز، ایران
2 دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه شیراز ، شیراز، ایران
چکیده
در این مقاله، یک روش بهبودیافته برای انتخاب فرکانس تکرار پالس بهینه برای رادار دهانه مصنوعی فضاپایه پیشنهاد شده است که در آن ملاحظات طراحی سایر پارامترهای سیستم از جمله ابعاد آنتن، رزلوشن سمت و برد، عرض پالس، برد، زاویه برخورد / زاویه نگاه، ارتفاع مداری و شعاع محلی زمین در نظر گرفته شده‌اند. در روش پیشنهادی، علاوه بر توانایی تغییر زاویه برخورد، تأثیر تغییرات در ارتفاع مداری و شعاع محلی زمین نیز در طراحی در نظر گرفته می‌شود. همچنین در این روش، به منظور ثابت نگه داشتن توان ارسالی، طراحی برای حالت سیکل کاری ثابت نیز می‌تواند با دقت انجام شود که این موضوع می‌تواند در یک سیستم عملی بسیار مهم باشد. همچنین با استفاده از سیکل کاری ثابت در روش پیشنهادی محدوده مقادیر مجاز فرکانس تکرار پالس و زاویه برخورد/ نگاه به میزان قابل توجهی افزایش خواهد یافت. در پایان برای یک سیستم نمونه نتایج شبیه‌سازی کامپیوتری و طراحی با استفاده از روش پیشنهادی برای هر دو حالت سیکل کاری ثابت و عرض پالس ثابت ارائه شده است، که تأییدکننده قابلیت‌های فوق است.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

[1]    M. Skolnik, “Synthetic Aperture Radar,” in RADAR Handbook, 3rd edition, McGraw-Hill, 2008.
[2]    I. G. Cumming, and F. H. Wong, Digital Processing of Synthetic Aperture Radar Data Algorithms and Implementation, Artech House, 2005.
[3]    J. C. Curlander, and R. N. McDonough, Synthetic Aperture Radar - Systems and Signal Processing, John Wiley & Sons, 1991.
[4]    C. Elachi, Spaceborne Radar Remote Sensing: Applications and Techniques, IEEE Press, 1988.
[5]    A. Hein, Processing of SAR Data: Fundamentals, Signal Processing, Interferometry, Springer, 2004.
[6]    L. J. Cantafio, Space-based radar handbook, Norwood, MA, Archtech House Inc., 1989.
[7]    B.C. Barber. (1985). “Theory of Digital Imaging from Orbital Synthetic-Aperture Radar”, Int. J. Remotesensing, Vol. 6, No.7, 1985.
[8]    D. L. Bickel, B. C. Brock, and C. T. Allen, “Spaceborne SAR Study:LDRD 92’ Final Report,” Sandia National Laboratories, 1993.
[9]    S. Gharibi, and J. Amini, “Detection and Analysis of Appropriate PRF for Spaceborne SAR Sensors,” Proceedings of the International Conference on Electrical and Computer Systems, Ottawa, Ontario, Canada, Aug. 2012.
[10]  R. Barnler, and H. Runge, “A Novel PRF-Ambiguity Resolver”, Proc. of IGARRS ’91, pp. 1035-1038.
[11]  R. Bamler and H. Runge, “PRF-Ambiguity Resolving by Wavelength Diversity”, IEEE Trans. on Geoscience and Remote Sensing, Vol. 29, No. 6, Nov. 1991, pp. 997-1003.
[12]  R. Bamler, "Wavelength diversity PRF-ambiguity resolver: calibration and test for ERS-1 SAR," Proceedings of IGARSS '93 - IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium, Tokyo, Japan, 1993, pp. 1447-1449 vol.3.
[13]  R. Wang, and R. Yang, “PRF selection for synthetic aperture radar in ellipse orbit,” in Third International Asia-Pacific Environmental Remote Sensing Remote Sensing of the Atmosphere, Ocean, Environment, and Space, pp. 531-538, 2003.
[14]  S. Wollstadt, and J. Mittermayer, “Nadir Margins in TerraSAR-X Timing Commanding,” CEOS SAR Calibration and Validation Workshop, 2008.
[15]  N. V. Petersen, “Lifetimes of satellites in near-circular and elliptic orbits,” Journal of Jet Propulsion 26.5 (1956): 341-351.
[16]  J. Kork, "Satellite lifetimes in elliptic orbits," Journal of the Aerospace Sciences 29.11 (1962): 1273-1290.
[17]  W. Torge, and J. Müller, Geodesy, Walter de Gruyter, 2012.
[18] A. Freeman, "Design Principles for Smallsat SARs," in Proc. Small Satellite Conf., Logan, UT, USA, Aug. 2018.
[19]  C. Reising, L. Prunte, F.S.T. Flohrer, and S. Lemmens, "Noise Figure Calculation for Space Surveillance Radar Systems," in Proc. 8th Eur. Conf. Space Debris, Darmstadt, Germany, Apr. 2021, vol. 8.
[20] S. Kim, C. M. Song, S. H. Lee, S. C. Song, and H. U. Oh, "Design and Performance of X-Band SAR Payload for 80 kg Class Flat-Panel-Type Microsatellite Based on Active Phased Array Antenna," Aerospace, vol. 9, no. 213, 2022.
[21] E. Makas, and A. R. Aslan, “Spaceborne SAR System Design Considerations: Minimizing Satellite Size and Mass, System Parameter Trade-Offs, and Optimization,” Applied Sciences, vol. 14 no. 21, p. 9661, 2024.
 
COPYRIGHTS
© 2025 by the authors. Licensee Iranian Space Research Center of Iran. This article is an open access article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)

[22] C. A. Balanis, Antenna theory: analysis and design, John wiley & sons, 2015.

  • تاریخ دریافت 20 آذر 1403
  • تاریخ بازنگری 14 اسفند 1403
  • تاریخ پذیرش 16 اردیبهشت 1404