世界星载SAR发展8—— Discover II (发现者2)(1998,美国)
本文所有内容均来自互联网公开资料和相关文献,但是作者没有对相关信息进行严格证实!
研发单位
- U.S. Air Force(美国空军)
- Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA)
- National Reconnaissance Office (NRO) (国家情报局)
时间进程
计划开始时间:1998年2月
预计完成时间:2010年
最初,Discoverer II计划包含24颗近地轨道卫星,入射角约为54度,组成Walker星座,轨道高度为770km。现在的Discoverer II计划先会研制并发射两颗HRR-GMTI/SAR卫星用于实验,这两颗卫星集成TES(Tactical Exploitation System:战术拓展系统)系统,将对其进行一年的在轨观测论证。这些论证将未将来的多星星座系统在技术可行性,耗资,任务完成能力等方面提供可靠的参考。
但是2000年,由于经费问题,美国国会取消了相关的计划:
https://directory.eoportal.org/web/eoportal/kramer
主要用途
Discoverer II希望能够提高对战场的监测和侦察能力,通过多星协作实现对全球地面目标的精确监控,并实现以下几种功能:
- 高距离分辨率地面动目标检测(HRR-GMTI)
- 合成孔径雷达成像
- 获得高分辨率数字地形高程数据(DTED)
主要特征
- 跟踪并检测地面运动目标
- 高分辨率成像
- 收集高精度的数字地面高程信息
- 战场数据的实时传送
- 证明类似计划在资金消耗方面是可以接受的(单星制作费用:小于$100million;20年的生命周期内的费用:小于$10billion)
- 战争时期与和平时期都可以应用(在和平时期可以用于监测是否存在运送大规模杀伤性武器的船只等)
处理结构:
关键在于提高雷达处理的实时性能。如果要实现GMTI功能,在线处理器的运算速度必须达到1 TOPS(Tera-operation per second )以上的吞吐量,而且整个处理器的设计不能超过卫星的重量和功率限制。因此,VLSI(超大规模集成电路)和并行处理技术成为整个处理器的技术关键。其中STAP技术是实现GMTI功能的关键。考虑天线尺寸为2.5m×16m,卫星速度为7km/s,在这种参数下,运动目标与杂波主瓣往往是混叠的,也就是说运动目标淹没在杂波主瓣中。STAP(Sapce-Time Adaptive Processing)技术就用于抑止地杂波,从而将被杂波掩盖了的运动目标检测出来。
不同工作模式下的参数:
条带模式 |
||||
grazing angle |
slope angle |
squint angle |
collection rate(km2/s) |
IPR |
12 |
70 |
45 |
700,000 |
3m |
ScanSAR |
||||
grazing angle |
slope angle |
squint angle |
collection rate(km2/s) |
IPR |
12 |
70 |
45 |
100,000 |
1m |
聚束模式 |
||||
grazing angle |
slope angle |
squint angle |
target areas(km2) |
IPR |
12 |
70 |
45 |
4×4 |
0.3m |
GMTI模式 |
||||
grazing angle |
slope angle |
squint angle |
collection rate(km2/s) |
detectable velocities |
6 |
70 |
0 |
2,000,000 |
1.3~58 |
平台参数和雷达参数
平台参数 |
||||
Altitude |
770km |
|||
Latitude coverage |
-65~+65 |
|||
grazing angle limit |
12 |
|||
slope angle limit |
70 |
|||
cone angle limit |
45 |
|||
orbital inclination |
53 |
|||
weight |
reflector |
1000kg |
||
planar |
1500kg |
|||
on-board memory |
>160 Gbits |
|||
downlink rate |
548Mbps(growth to 1.096Gbps) |
|||
uplink command rate |
<200Kbps |
|||
雷达参数 |
||||
类型 |
合成孔径雷达 |
|||
工作模式 |
条带,聚束,扫描,GMTI |
|||
波段 |
X-band,600MHz带宽 |
|||
峰值功率 |
1kw |
|||
天线尺寸 |
5×8m |
|||
T/R模块 |
350(reflector);2800(planar) |
|||
电子波束指向 |
方位 |
<=1 |
||
俯仰 |
-20~+20 |
|||
指向精度 |
<0.02 |
|||
斜距平面分辨率 |
0.3m;1.0m;3.0m |
|||
参考资料:
https://wenku.baidu.com/view/28abcde7524de518964b7d72.html
http://www.doczj.com/doc/80693c90daef5ef7ba0d3c98-21.html
https://directory.eoportal.org/web/eoportal/kramer
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