几种典型动目标指示雷达系统的参数特性介绍（一）

覃金海

摘 要：本文基于文献检索，主要对目前的典型MTI系统进行了介绍，分别对AN/PPS系列地面监视雷达、F-SAR系统、JSTARS系统、TanDEM-X的ATI功能进行了研究与总结，介绍了它们的主要原理以及参数特性。

一、AN/PPS系列地面监视雷达

是AN/PPS-5是AN/PPS系列地面监视雷达于1950年代推出的第一个型号，它是一种地对地的轻型便携式多普勒脉冲雷达，在越南战争中表现突出，列装于步兵和坦克部队，可以对6km距离的人员或者10km距离的车辆目标进行全天候的探测和运动目标检测。AN/PPS-5具有视觉成像以及有声成像功能，“计划位置指示器（PPI）”可以进行视觉成像；“有声指示器”则是能够将目标的速度记录下来，然后把速度的数值进行声音应答。AN/PPS-5还具有两种工作模式，分别是手动扫描模式和自动扇形区域扫描。并且由于其用于搭载地基平台，雷达系统的密封性能非常好，并且设计十分坚固，能够很好的适应恶劣的地形条件，还可以在集装箱的保护下浸入水中甚至是进行伞降。该雷达可以安装在悍马车和吉普车等车载平台上使用，也能作为单兵装备直接是携带使用。在AN/PPS系列中除了AN/PPS-5雷达，较为有名的还有AN/PPS-4、AN/PPS-6以及AN/PPS-15地面监视雷达。AN/PPS-4的体积较小，高只有约1.2m，AN/PPS-4和AN/PPS-6的探测范围都比AN/PPS-5小，但其他功能比较接近。AN/PPS-15则是目前已经公布的AN/PPS系列的最后一款地面监视雷达，该雷达制作了A、B两型，自1974年生产、1976年服役后沿用至今，其能够对战场上的车辆、船只以及人员等移动目标进行近距离的探测和定位。AN/PPS—15可以全天候运转，并且能够适应多种气象和地形条件，能够为步兵侦察任务提供很好的装备、技术保障。其大小为20cm×30cm，重12kg，发射功率45mW，工作频率10.3MHz，可以覆盖360°方位范围内的目标，仰角34°。该雷达还使用了相干多普勒、脉冲调制和连续波等相关技术，还装备有扬声器以及警报灯，检测到运动目标后，可以提供声音和视觉提示，能够检测到50～l500m处的人员和50～3000m处质量在500kg左右的车辆。还具备手动扫描和自动扫描两种工作模式，探测较为灵活。并且该雷达有许多频率预置供操作手选用，还运用了低功率输出方式以降低被敌方侦察到的概率[1]。

二、F-SAR系统

2006年11月，由德国DLR研制的F-SAR系统首飞试验成功。2007年，该系统又进行了地面交通监管试验，并获得良好效果。2009年，F-SAR进行了第一次商用试验，系统的实时处理能力和X波段的GMTI性能得到肯定。在此基础上，F-SAR系统还将集成L、P波段子系统。F- SAR系统的升级后，工作波段范围新增了S波段、通道数扩展到了8个通道、图像分辨率提高到0.5 m、数据传输率、电子器件、机载平台（新增 Gulfstream“湾流” G550商务机以适应远程航行）等方面都有很大改进。

三、JSTARS系统

JSTARS系统的核心就是APY-3雷达，它选取的是比较复杂的一种IFSAR。JSTARS系统是一种用于战场监视的空对地远距离监视系统。它能够实现对距离250km以内范围的静止和运动目标的检测、定位、分类和跟踪需求[2]。并且JSTARS系统是目前所建造的体积最大的X波段机载雷达。APY-3采用的是多通道平面阵列天线，其安装位置处于机身前下方的共形天线罩内。雷达侧视、转动稳定天线的尺寸是24×2英尺，能够机械扫描飞机的任意一个侧面，还可以电子扫描±60°的方位角内的信息[3]。

四、TanDEM-X的ATI功能

对于TerraSAR-X卫星，其计划中还包含另一颗卫星TanDEM-X，它可以独立于TerraSAR-X工作，也可以与TerraSAR-X 卫星同步工作。TerraSAR-X和TanDEM-X可以在较为接近的轨道上运行，构成一个串行星对，其运作类似一个很灵活的单轨SAR干涉测量系统，根据应用的不同需求可以选择不同的基线[4]。这样可以获取高精度的交轨和顺轨干涉图。

TanDEM-X衛星可以在双接收天线模式下具备顺轨干涉测量（ATI）功能。可以通过不同顺轨基线的结合来提高对地面运动目标识别（GMTI）和交通监测应用的探测、定位的精度和分辨率[5]。

参考文献

[1]郑大壮.单兵步战神器：美俄“地面监视雷达”[J].轻兵器.2015，13：16-19.

[2]冯蓓蓓.运动目标检测系统的设计与实现[D]，大连：大连理工大学硕士论文，2009.

[3]吕孝雷.机载多通道SAR-GMTI处理方法的研究[D]，西安：电子科技大学博士论文，2008.

[4]迟肇惠.基于差分干涉技术（D-InSAR）在珠江三角洲地区路面沉降监测研究[D]，广州：中山大学硕士论文，2007.

[5]廖明生等.TerraSAR-X/TanDEM-X雷达遥感计划及其应用[J].测绘信息与工程.2017，2：44-46.