期刊检索

  • 2026年第58卷
  • 2025年第57卷
  • 2024年第56卷
  • 2023年第55卷
  • 2022年第54卷
  • 2021年第53卷
  • 2020年第52卷
  • 2019年第51卷
  • 2018年第50卷
  • 2017年第49卷
  • 2016年第48卷
  • 2015年第47卷
  • 2014年第46卷
  • 2013年第45卷
  • 2012年第44卷
  • 2011年第43卷
  • 2010年第42卷
  • 第1期
  • 第2期

主管单位 中华人民共和国工业和信息化部 主办单位 哈尔滨工业大学 主编 李隆球 国际刊号ISSN 0367-6234 国内刊号CN 23-1235/T

期刊网站二维码
微信公众号二维码
引用本文:王勇,周奕辰.天基ISAR空间目标重构算法[J].哈尔滨工业大学学报,2025,57(12):283.DOI:10.11918/202509071
WANG Yong,ZHOU Yichen.Space target reconstruction algorithm for spaceborne ISAR[J].Journal of Harbin Institute of Technology,2025,57(12):283.DOI:10.11918/202509071
【打印本页】   【HTML】   【下载PDF全文】   查看/发表评论  下载PDF阅读器  关闭
过刊浏览    高级检索
本文已被:浏览 3128次   下载 481 本文二维码信息
码上扫一扫!
分享到: 微信 更多
天基ISAR空间目标重构算法
王勇,周奕辰
(哈尔滨工业大学 电子与信息工程学院,哈尔滨 150001)
摘要:
面向在轨目标的天基逆合成孔径雷达(ISAR)成像是空间态势感知(SSA)的一项关键支撑技术。传统的二维距离-多普勒(RD)图像虽可部分揭示目标的散射特性,但其本质缺乏预测轨道机动和实现非合作目标识别所必需的三维几何信息。而现有基于图像序列的多视角重构方法在天基应用场景下存在固有局限:天基平台与目标卫星间的相对轨道运动会造成有效观测时间受限与成像投影平面不稳定的问题。为应对上述挑战,提出一种可变观测模式的目标重构算法。首先,该算法直接利用各特显点距离徙动(RM)轨迹中蕴含的目标结构信息,规避了易引入误差的图像配准过程。其次,推导了二维与三维旋转模式下距离徙动轨迹的表征模型,并提取了用于旋转模式分类的判别特征。最后,提出一种基于高阶多普勒系数估计的高精度距离徙动估计技术;对于不同的旋转模式,结合截断核范数正则化的因式分解方法可实现受观测误差影响时的二维或三维目标重构。仿真结果表明,所提空间目标重构算法可有效实现散射点提取以及距离徙动矩阵重建,进一步实现距离徙动矩阵的正则化收敛,从而获得不同旋转状态下空间目标重构结果,验证了所提算法的有效性与灵活性。
关键词:  空间态势感知  天基ISAR  目标重构  旋转模式判决  矩阵正则化
DOI:10.11918/202509071
分类号:TN959.7
文献标识码:A
基金项目:国家杰出青年科学基金(62325104)
Space target reconstruction algorithm for spaceborne ISAR
WANG Yong,ZHOU Yichen
(School of Electronics and Information Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China)
Abstract:
The advancement of spaceborne inverse synthetic aperture radar (ISAR) imaging for on-orbit target represents a critical technology for space situational awareness (SSA). While conventional two-dimensional (2D) range-Doppler (RD) imaging provides valuable scattering intensity distributions, it inherently is the projection of the target’s three-dimensional (3D) structure, thereby losing critical geometric information essential for predicting orbital maneuvers and enabling non-cooperative target recognition. Current multi-views reconstruction methods based on image sequences face inherent limitations in spaceborne scenarios: the relative orbital motion between the spaceborne platform and target satellite induces limited observation time and unstable imaging projection plane. To address these challenges, a target reconstruction algorithm with variable observation mode is proposed. First, the structural information contained in range migration (RM) trajectories is directly exploited to avoid the error-prone image alignment process. Second, we derive a unified geometric model characterizing the range migration (RM) evolution under both 2D and 3D rotation patterns, and extract discriminative features for rotation pattern classification. Finally, we develop a high-precision RM estimation algorithm based on higher-order Doppler coefficient estimation. For different rotation modes, a truncated nuclear norm (TNN) regularization combined with factorization framework enables the reconstruction of 2D or 3D targets under observation error conditions. Simulation results demonstrate that the proposed target reconstruction algorithm effectively achieves scattering point extraction and RM matrix reconstruction. It further ensures the regularized convergence of the RM matrix, thereby obtaining spatial target reconstruction results under various rotation states. This validates the effectiveness and flexibility of the proposed algorithm.
Key words:  space situation awareness  spaceborne ISAR  target reconstruction  rotation pattern classification  matrix regularization

友情链接LINKS