覃金海

摘 要：本文基于文獻(xiàn)檢索，主要對目前的典型MTI系統(tǒng)進(jìn)行了介紹，分別對AN/PPS系列地面監(jiān)視雷達(dá)、F-SAR系統(tǒng)、JSTARS系統(tǒng)、TanDEM-X的ATI功能進(jìn)行了研究與總結(jié)，介紹了它們的主要原理以及參數(shù)特性。

一、AN/PPS系列地面監(jiān)視雷達(dá)

是AN/PPS-5是AN/PPS系列地面監(jiān)視雷達(dá)于1950年代推出的第一個型號，它是一種地對地的輕型便攜式多普勒脈沖雷達(dá)，在越南戰(zhàn)爭中表現(xiàn)突出，列裝于步兵和坦克部隊(duì)，可以對6km距離的人員或者10km距離的車輛目標(biāo)進(jìn)行全天候的探測和運(yùn)動目標(biāo)檢測。AN/PPS-5具有視覺成像以及有聲成像功能，“計(jì)劃位置指示器（PPI）”可以進(jìn)行視覺成像；“有聲指示器”則是能夠?qū)⒛繕?biāo)的速度記錄下來，然后把速度的數(shù)值進(jìn)行聲音應(yīng)答。AN/PPS-5還具有兩種工作模式，分別是手動掃描模式和自動扇形區(qū)域掃描。并且由于其用于搭載地基平臺，雷達(dá)系統(tǒng)的密封性能非常好，并且設(shè)計(jì)十分堅(jiān)固，能夠很好的適應(yīng)惡劣的地形條件，還可以在集裝箱的保護(hù)下浸入水中甚至是進(jìn)行傘降。該雷達(dá)可以安裝在悍馬車和吉普車等車載平臺上使用，也能作為單兵裝備直接是攜帶使用。在AN/PPS系列中除了AN/PPS-5雷達(dá)，較為有名的還有AN/PPS-4、AN/PPS-6以及AN/PPS-15地面監(jiān)視雷達(dá)。AN/PPS-4的體積較小，高只有約1.2m，AN/PPS-4和AN/PPS-6的探測范圍都比AN/PPS-5小，但其他功能比較接近。AN/PPS-15則是目前已經(jīng)公布的AN/PPS系列的最后一款地面監(jiān)視雷達(dá)，該雷達(dá)制作了A、B兩型，自1974年生產(chǎn)、1976年服役后沿用至今，其能夠?qū)?zhàn)場上的車輛、船只以及人員等移動目標(biāo)進(jìn)行近距離的探測和定位。AN/PPS—15可以全天候運(yùn)轉(zhuǎn)，并且能夠適應(yīng)多種氣象和地形條件，能夠?yàn)椴奖鴤刹烊蝿?wù)提供很好的裝備、技術(shù)保障。其大小為20cm×30cm，重12kg，發(fā)射功率45mW，工作頻率10.3MHz，可以覆蓋360°方位范圍內(nèi)的目標(biāo)，仰角34°。該雷達(dá)還使用了相干多普勒、脈沖調(diào)制和連續(xù)波等相關(guān)技術(shù)，還裝備有揚(yáng)聲器以及警報(bào)燈，檢測到運(yùn)動目標(biāo)后，可以提供聲音和視覺提示，能夠檢測到50～l500m處的人員和50～3000m處質(zhì)量在500kg左右的車輛。還具備手動掃描和自動掃描兩種工作模式，探測較為靈活。并且該雷達(dá)有許多頻率預(yù)置供操作手選用，還運(yùn)用了低功率輸出方式以降低被敵方偵察到的概率[1]。

二、F-SAR系統(tǒng)

2006年11月，由德國DLR研制的F-SAR系統(tǒng)首飛試驗(yàn)成功。2007年，該系統(tǒng)又進(jìn)行了地面交通監(jiān)管試驗(yàn)，并獲得良好效果。2009年，F(xiàn)-SAR進(jìn)行了第一次商用試驗(yàn)，系統(tǒng)的實(shí)時處理能力和X波段的GMTI性能得到肯定。在此基礎(chǔ)上，F(xiàn)-SAR系統(tǒng)還將集成L、P波段子系統(tǒng)。F- SAR系統(tǒng)的升級后，工作波段范圍新增了S波段、通道數(shù)擴(kuò)展到了8個通道、圖像分辨率提高到0.5 m、數(shù)據(jù)傳輸率、電子器件、機(jī)載平臺（新增 Gulfstream“灣流” G550商務(wù)機(jī)以適應(yīng)遠(yuǎn)程航行）等方面都有很大改進(jìn)。

三、JSTARS系統(tǒng)

JSTARS系統(tǒng)的核心就是APY-3雷達(dá)，它選取的是比較復(fù)雜的一種IFSAR。JSTARS系統(tǒng)是一種用于戰(zhàn)場監(jiān)視的空對地遠(yuǎn)距離監(jiān)視系統(tǒng)。它能夠?qū)崿F(xiàn)對距離250km以內(nèi)范圍的靜止和運(yùn)動目標(biāo)的檢測、定位、分類和跟蹤需求[2]。并且JSTARS系統(tǒng)是目前所建造的體積最大的X波段機(jī)載雷達(dá)。APY-3采用的是多通道平面陣列天線，其安裝位置處于機(jī)身前下方的共形天線罩內(nèi)。雷達(dá)側(cè)視、轉(zhuǎn)動穩(wěn)定天線的尺寸是24×2英尺，能夠機(jī)械掃描飛機(jī)的任意一個側(cè)面，還可以電子掃描±60°的方位角內(nèi)的信息[3]。

四、TanDEM-X的ATI功能

對于TerraSAR-X衛(wèi)星，其計(jì)劃中還包含另一顆衛(wèi)星TanDEM-X，它可以獨(dú)立于TerraSAR-X工作，也可以與TerraSAR-X 衛(wèi)星同步工作。TerraSAR-X和TanDEM-X可以在較為接近的軌道上運(yùn)行，構(gòu)成一個串行星對，其運(yùn)作類似一個很靈活的單軌SAR干涉測量系統(tǒng)，根據(jù)應(yīng)用的不同需求可以選擇不同的基線[4]。這樣可以獲取高精度的交軌和順軌干涉圖。

TanDEM-X衛(wèi)星可以在雙接收天線模式下具備順軌干涉測量（ATI）功能?？梢酝ㄟ^不同順軌基線的結(jié)合來提高對地面運(yùn)動目標(biāo)識別（GMTI）和交通監(jiān)測應(yīng)用的探測、定位的精度和分辨率[5]。

參考文獻(xiàn)

[1]鄭大壯.單兵步戰(zhàn)神器：美俄“地面監(jiān)視雷達(dá)”[J].輕兵器.2015，13：16-19.

[2]馮蓓蓓.運(yùn)動目標(biāo)檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]，大連：大連理工大學(xué)碩士論文，2009.

[3]呂孝雷.機(jī)載多通道SAR-GMTI處理方法的研究[D]，西安：電子科技大學(xué)博士論文，2008.

[4]遲肇惠.基于差分干涉技術(shù)（D-InSAR）在珠江三角洲地區(qū)路面沉降監(jiān)測研究[D]，廣州：中山大學(xué)碩士論文，2007.

[5]廖明生等.TerraSAR-X/TanDEM-X雷達(dá)遙感計(jì)劃及其應(yīng)用[J].測繪信息與工程.2017，2：44-46.