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如今，空间碎片已成为卫星系统的主要威胁之一，尤其是在低地球轨道 (LEO) 上。据官方估计，有超过 700,000 个碎片物体有可能摧毁或损坏卫星。通常，无法从地面直接识别撞击的影响。但是，高分辨率雷达图像有助于检测这种可能的损坏。此外，还可以对未知的空间物体或卫星进行调查。因此，DLR 开发了一种名为 IoSiS（太空卫星成像）[2, 3] 的实验雷达系统，该系统基于现有的转向天线结构和名为 GigaRad [1] 的多用途高性能雷达系统，在传播方向上的分辨率优于 5 厘米。在横向或方位角方向上，通过使用逆合成孔径雷达 (ISAR) 技术，可以获得高空间和距离独立分辨率。该技术基于沿合成孔径从不同角度对物体进行相干观察，需要在轨道通过期间精确跟踪物体。因此，要在距离和方位角上获得相似的分辨率，就必须进行宽方位角观测。对于一个 ISAR 图像，5 厘米的预期空间分辨率意味着大约 25° 的观测角。如此高的空间分辨率不是遥感雷达应用的标准。目前的地球观测系统实现的分辨率在几分米的数量级，比现有系统差一个数量级。因此，这种改进需要相应更高的系统和轨道校正性能。特别是，对雷达电子设备、天线和馈电频率响应进行足够精确的校准至关重要。此外，还必须对观测物体进行精确的轨道测定。本文概述了 IoSiS 雷达系统的主要技术特点。讨论了主要的误差源和相应的解决方案。说明了最终生成几厘米分辨率的雷达图像的校准工作。
使用 IoSiS 对太空中的卫星和物体进行高分辨率成像
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