幾種典型動目標指示雷達系統的參數特性介紹（一）

覃金海

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

一、AN/PPS系列地面監視雷達

是AN/PPS-5是AN/PPS系列地面監視雷達于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，在越南戰爭中表現突出，列裝于步兵和坦克部隊，可以對6km距離的人員或者10km距離的車輛目標進行全天候的探測和運動目標檢測。AN/PPS-5具有視覺成像以及有聲成像功能，“計劃位置指示器（PPI）”可以進行視覺成像；“有聲指示器”則是能夠將目標的速度記錄下來，然后把速度的數值進行聲音應答。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域掃描。并且由于其用于搭載地基平臺，雷達系統的密封性能非常好，并且設計十分堅固，能夠很好的適應惡劣的地形條件，還可以在集裝箱的保護下浸入水中甚至是進行傘降。該雷達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，較為有名的還有AN/PPS-4、AN/PPS-6以及AN/PPS-15地面監視雷達。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則是目前已經公布的AN/PPS系列的最后一款地面監視雷達，該雷達制作了A、B兩型，自1974年生產、1976年服役后沿用至今，其能夠對戰場上的車輛、船只以及人員等移動目標進行近距離的探測和定位。AN/PPS—15可以全天候運轉，并且能夠適應多種氣象和地形條件，能夠為步兵偵察任務提供很好的裝備、技術保障。其大小為20cm×30cm，重12kg，發射功率45mW，工作頻率10.3MHz，可以覆蓋360°方位范圍內的目標，仰角34°。該雷達還使用了相干多普勒、脈沖調制和連續波等相關技術，還裝備有揚聲器以及警報燈，檢測到運動目標后，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。并且該雷達有許多頻率預置供操作手選用，還運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

2006年11月，由德國DLR研制的F-SAR系統首飛試驗成功。2007年，該系統又進行了地面交通監管試驗，并獲得良好效果。2009年，F-SAR進行了第一次商用試驗，系統的實時處理能力和X波段的GMTI性能得到肯定。在此基礎上，F-SAR系統還將集成L、P波段子系統。F- SAR系統的升級后，工作波段范圍新增了S波段、通道數擴展到了8個通道、圖像分辨率提高到0.5 m、數據傳輸率、電子器件、機載平臺（新增 Gulfstream“灣流” G550商務機以適應遠程航行）等方面都有很大改進。

三、JSTARS系統

JSTARS系統的核心就是APY-3雷達，它選取的是比較復雜的一種IFSAR。JSTARS系統是一種用于戰場監視的空對地遠距離監視系統。它能夠實現對距離250km以內范圍的靜止和運動目標的檢測、定位、分類和跟蹤需求[2]。并且JSTARS系統是目前所建造的體積最大的X波段機載雷達。APY-3采用的是多通道平面陣列天線，其安裝位置處于機身前下方的共形天線罩內。雷達側視、轉動穩定天線的尺寸是24×2英尺，能夠機械掃描飛機的任意一個側面，還可以電子掃描±60°的方位角內的信息[3]。

四、TanDEM-X的ATI功能

對于TerraSAR-X衛星，其計劃中還包含另一顆衛星TanDEM-X，它可以獨立于TerraSAR-X工作，也可以與TerraSAR-X 衛星同步工作。TerraSAR-X和TanDEM-X可以在較為接近的軌道上運行，構成一個串行星對，其運作類似一個很靈活的單軌SAR干涉測量系統，根據應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^不同順軌基線的結合來提高對地面運動目標識別（GMTI）和交通監測應用的探測、定位的精度和分辨率[5]。

參考文獻

[1]鄭大壯.單兵步戰神器：美俄“地面監視雷達”[J].輕兵器.2015，13：16-19.

[2]馮蓓蓓.運動目標檢測系統的設計與實現[D]，大連：大連理工大學碩士論文，2009.

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

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

[5]廖明生等.TerraSAR-X/TanDEM-X雷達遙感計劃及其應用[J].測繪信息與工程.2017，2：44-46.