極化雷達(dá)測(cè)量體制研究進(jìn)展

戴幻堯，劉 勇，周 波，耿宏峰

(1.中國(guó)洛陽(yáng)電子裝備試驗(yàn)中心， 河南洛陽(yáng)471003)

(2.航天飛行器生存技術(shù)與效能評(píng)估實(shí)驗(yàn)室， 北京100085)

0 引言

目標(biāo)極化特性測(cè)量是極化信息應(yīng)用的前提和基礎(chǔ)，極化濾波、極化增強(qiáng)、極化目標(biāo)識(shí)別等均需要準(zhǔn)確獲取目標(biāo)、雜波或干擾的極化特性。按雷達(dá)發(fā)射、接收端在極化維的自由度來(lái)劃分，現(xiàn)有雷達(dá)系統(tǒng)大體可分為單極化雷達(dá)、雙極化雷達(dá)及全極化雷達(dá)。單極化雷達(dá)是指發(fā)射和接收端的極化方式均為固定的單一極化，常規(guī)的不具有極化信息測(cè)量能力的雷達(dá)均屬于該類(lèi)系統(tǒng)，這種雷達(dá)體制僅能獲得目標(biāo)極化散射矩陣的一個(gè)元素，不具備極化信息獲取與處理能力。在原有單極化雷達(dá)基礎(chǔ)上增加一路正交極化接收通道就構(gòu)成了雙極化雷達(dá)，該雷達(dá)體制采用“單極化發(fā)射、正交極化同時(shí)接收”的工作模式，具備了一定的極化信息獲取與處理能力。通過(guò)對(duì)正交極化通道的接收信號(hào)進(jìn)行融合處理，可以提高輸出信噪比(Signal Noise Ratio，SNR)，改善雷達(dá)的目標(biāo)檢測(cè)性能。同時(shí)，對(duì)兩路接收信號(hào)進(jìn)行復(fù)加權(quán)求和處理，還可以實(shí)現(xiàn)一定的抗干擾功能。典型的雙極化雷達(dá)系統(tǒng)有美國(guó)用于觀測(cè)、跟蹤衛(wèi)星的Millstone Hill雷達(dá)，用于彈道導(dǎo)彈防御的AMRAD 雷達(dá)［1］和 ALTAIR 雷達(dá)［2］。然而，雙極化雷達(dá)僅能測(cè)量目標(biāo)散射矩陣的一列元素，無(wú)法獲取目標(biāo)完整的極化散射信息。例如，發(fā)射H極化，同時(shí)接收H、V極化時(shí)，僅能得到目標(biāo)極化散射矩陣的HH、VH元素。因此，這種極化測(cè)量雷達(dá)的極化信息利用程度有限。

因此，自20世紀(jì)80年代起，國(guó)內(nèi)外學(xué)者開(kāi)始研究了全極化測(cè)量體制，并研制了多套全極化雷達(dá)系統(tǒng)。全極化雷達(dá)能夠測(cè)量目標(biāo)極化散射矩陣的四個(gè)元素，為各種極化信息處理提供了數(shù)據(jù)支持。從發(fā)射、接收端的極化組合來(lái)劃分，當(dāng)前全極化雷達(dá)的極化測(cè)量體制大體分為三類(lèi):分時(shí)極化測(cè)量體制、瞬時(shí)極化測(cè)量體制(也稱(chēng)同時(shí)極化測(cè)量體制)及緊湊極化測(cè)量體制。在這三種極化測(cè)量體制下，目標(biāo)回波信號(hào)中均包含有目標(biāo)的全部極化散射信息，但三者在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)、發(fā)射波形、信號(hào)處理等諸多方面存在明顯差別，下面加以詳細(xì)說(shuō)明。

1 極化測(cè)量雷達(dá)體制劃分

1.1 分時(shí)全極化測(cè)量體制

受研制技術(shù)、實(shí)現(xiàn)成本等因素制約，早期的全極化雷達(dá)大都采用分時(shí)極化測(cè)量體制，即采用“交替發(fā)射正交極化信號(hào)，同時(shí)接收目標(biāo)回波正交極化分量”的工作模式。圖1為分時(shí)極化測(cè)量體制雷達(dá)的原理結(jié)構(gòu)框圖。

圖1 分時(shí)極化測(cè)量體制雷達(dá)的原理結(jié)構(gòu)框圖

由于分時(shí)極化測(cè)量雷達(dá)的發(fā)射機(jī)僅需一路射頻電路，降低了實(shí)現(xiàn)難度，且研制成本較低，因此得到最早的廣泛應(yīng)用。當(dāng)前，大多數(shù)機(jī)載、星載極化SAR系統(tǒng)均采用這種測(cè)量體制，國(guó)外典型的雷達(dá)系統(tǒng)有美國(guó)宇航局(National Aeronautics and Space Administration，NASA)研制的機(jī)載極化 SAR 系統(tǒng) CV-990［3］、美國(guó)麻省理工學(xué)院林肯實(shí)驗(yàn)室研制的Ka波段機(jī)載SAR系統(tǒng)ADTS［4］、美國(guó) NASA 噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室(Jet Proulsion Laboratory，JPL)研制的星載 SAR 系統(tǒng) SIR-C［5］、法國(guó)國(guó)家航空空間研究局(ONERA)研制的多波段(P/L/S/C/X/Ku)極化 SAR 系統(tǒng) PAMSES［6］、丹麥遙感中心(Danish Center for Remote Sensing，DCRS)研制的雙波段(L/C)極化 SAR系統(tǒng) EMISAR［7-8］、加拿大空間局(Canadian Space Agency，CSA)研制的 RADARSAT-II系統(tǒng)、日本宇宙航空研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)和日本資源探測(cè)用觀測(cè)系統(tǒng)研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)(Japan Resources Observatioin System Oroganizatioin，JAROS)共同研制的ALOS PALSAR系統(tǒng)以及美國(guó)國(guó)家氣象研究中心(NCAR)研制的S波段S-Pol氣象雷達(dá)［9-10］等。同時(shí)，我國(guó)也研制了多套具有分時(shí)極化測(cè)量能力的極化雷達(dá)系統(tǒng)，我國(guó)第一部5 cm雙線(xiàn)極化雷達(dá)［11］、機(jī)載極化SAR系統(tǒng)、具有分時(shí)極化測(cè)量能力的空間目標(biāo)探測(cè)雷達(dá)。分時(shí)極化測(cè)量體制在兩個(gè)脈沖重復(fù)周期(Pulse Repeating Interval，PRI)內(nèi)才能得到目標(biāo)完整的極化散射矩陣估計(jì)，存在以下幾點(diǎn)固有缺陷［12-13］:

(1)分時(shí)極化測(cè)量體制在一個(gè)PRI內(nèi)僅能得到極化散射矩陣的一列元素，利用連續(xù)兩次測(cè)量才能得到完整的極化散射矩陣，兩次測(cè)量的時(shí)間延遲會(huì)使極化散射矩陣重構(gòu)時(shí)各元素產(chǎn)生去相關(guān)效應(yīng)。例如，在第n個(gè)PRI內(nèi)，發(fā)射H極化，測(cè)得元素sHH(n)、sVH(n)，而在第n+1個(gè)PRI內(nèi)，發(fā)射V極化，測(cè)得元素sHV(n+1)、sVV(n+1)。對(duì)于極化特性快變化的目標(biāo)(非平穩(wěn)目標(biāo))，這種去相關(guān)效應(yīng)將變得不可接受。

緊湊極化測(cè)量體制的原理框圖如圖5所示。圖中的相位控制量α決定了發(fā)射信號(hào)的極化方式，按該相位控制量的不同，美國(guó)資深學(xué)者Raney R.K.將緊湊極化測(cè)量劃分成兩類(lèi):當(dāng)α=0°時(shí)，雷達(dá)發(fā)射45°斜線(xiàn)極化，稱(chēng)為π/4極化模式;當(dāng)α=±90°時(shí)，雷達(dá)發(fā)射左或右旋圓極化，稱(chēng)為Hybrid極化模式。

(3)緊湊極化測(cè)量體制不需要極化切換器等射頻器件，并且該體制具有自校準(zhǔn)功能，方便了雷達(dá)系統(tǒng)的誤差校準(zhǔn)。

(4)分時(shí)極化測(cè)量體制在發(fā)射時(shí)需要在兩路極化通道間進(jìn)行切換，極化切換開(kāi)關(guān)的極化隔離度有限，可能產(chǎn)生很高的交叉極化干擾。

2.出臺(tái)針對(duì)基層統(tǒng)戰(zhàn)干部的表彰獎(jiǎng)勵(lì)制度。為保證統(tǒng)戰(zhàn)干部對(duì)統(tǒng)戰(zhàn)對(duì)象、統(tǒng)戰(zhàn)工作的熟悉度，應(yīng)鼓勵(lì)其長(zhǎng)期從事基層統(tǒng)戰(zhàn)工作。為此，應(yīng)建立基層統(tǒng)戰(zhàn)干部“功勛獎(jiǎng)勵(lì)”機(jī)制，可考慮經(jīng)由中央統(tǒng)戰(zhàn)部會(huì)同組織人事部門(mén)對(duì)長(zhǎng)期從事基層統(tǒng)戰(zhàn)工作并取得成績(jī)的黨員干部發(fā)放紀(jì)念章或勛章，對(duì)在統(tǒng)戰(zhàn)工作某個(gè)領(lǐng)域取得突出成績(jī)的“優(yōu)秀統(tǒng)戰(zhàn)干部”予以單項(xiàng)表彰，并作為統(tǒng)戰(zhàn)干部年度考核、評(píng)先選優(yōu)、職級(jí)晉升的重要依據(jù)。

1.2 瞬時(shí)全極化測(cè)量體制

在實(shí)驗(yàn)中，選取的測(cè)量頻率為10 GHz，固定俯仰角φ0=0°，方位角是仿真產(chǎn)生的隨機(jī)變量

圖2 瞬時(shí)極化測(cè)量體制雷達(dá)的原理結(jié)構(gòu)框圖

1992年，文獻(xiàn)［13］研究了瞬時(shí)極化測(cè)量方案，分析了該種測(cè)量體制的誤差因素，定義了峰值旁瓣電平(Peak Sidelobe Level，PSL)和隔離度(Isolation，I)兩個(gè)參數(shù)來(lái)定量評(píng)估波形性能;文獻(xiàn)［19-21］也深入研究了極化散射矩陣的瞬時(shí)測(cè)量方法，基于該極化測(cè)量體制研究了目標(biāo)距離、速度和極化散射矩陣的聯(lián)合估計(jì)問(wèn)題;文獻(xiàn)［16-17］分析了星載極化SAR的工作模式，將現(xiàn)有工作模式分為三類(lèi):極化時(shí)分模式(Polarization Time Division，PTD)、極化頻分模式(Polarization Frequency Division，PFD)及極化碼分模式(Polarization Code Division，PCD)，并比較了三種工作模式的距離模糊性能;文獻(xiàn)［16］將Alamouti空時(shí)編碼原理與極化分集相結(jié)合，設(shè)計(jì)了基于Golay序列編碼的全極化編碼波形，分析了該編碼波形的檢測(cè)性能，文獻(xiàn)［17］將這種測(cè)量方案推廣到多組正交極化天線(xiàn)陣情況;文獻(xiàn)［18-19］也從不同角度研究了瞬時(shí)極化測(cè)量體制。在瞬時(shí)極化測(cè)量雷達(dá)研制方面，美國(guó)Colorado州立大學(xué)研制的CSU-Chill氣象雷達(dá);美國(guó)佐治亞技術(shù)研究所(DIRI)研制的W波段三維成像雷達(dá)HIRES-95;法國(guó)ONERA研制的的X波段空間目標(biāo)監(jiān)視成像雷達(dá)MERIC;荷蘭Delft理論大學(xué)研制的X波段雷達(dá)PARSAX。圖3是MERIC雷達(dá)和PARSAX雷達(dá)的照片。

圖3 瞬時(shí)極化測(cè)量體制的地基雷達(dá)系統(tǒng)

表1列出了MERIC雷達(dá)和PARSAX雷達(dá)的主要性能參數(shù)［22-26］。圖4是由MERIC雷達(dá)采用瞬時(shí)極化測(cè)量模式得到的飛機(jī)目標(biāo)四路極化通道(HH/HV/VH/VV)的二維圖像。

表1 MERIC雷達(dá)和PARSAX雷達(dá)的主要性能參數(shù)

圖4 MERIC雷達(dá)獲得的某飛機(jī)目標(biāo)全極化ISAR圖像

瞬時(shí)全極化測(cè)量體制在一個(gè)PRI內(nèi)就可以獲得目標(biāo)完整的極化散射矩陣，在動(dòng)態(tài)目標(biāo)的極化特性測(cè)量方面具有特有優(yōu)勢(shì)，正交波形設(shè)計(jì)及信號(hào)處理是其中的關(guān)鍵技術(shù)。

1.3 緊湊(Compact)極化測(cè)量體制

緊湊極化測(cè)量體制于20世紀(jì)90年代提出，至今仍為具有巨大發(fā)展?jié)摿Φ囊环N新體制全極化模式［27-28］。這種極化測(cè)量體制最早用于氣象目標(biāo)參數(shù)測(cè)量，近年來(lái)被作為新一代星載極化SAR系統(tǒng)的優(yōu)選模式。緊湊極化測(cè)量體制的主要特點(diǎn)是雷達(dá)在發(fā)射圓極化或斜線(xiàn)極化信號(hào)時(shí)，還同時(shí)接收目標(biāo)回波的H、V極化分量。

在此基礎(chǔ)上，運(yùn)用SPSS24.0軟件，進(jìn)行Pearson相關(guān)檢驗(yàn)，分析空間距離、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、人口數(shù)量與各客源市場(chǎng)客流量增加值的相關(guān)性(表6)。從表6可以看出，空間距離是影響節(jié)假日期間客源市場(chǎng)客流量變化的主要因素，空間距離越遠(yuǎn)，客流量增加值將越小；經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和人口數(shù)量對(duì)客源市場(chǎng)客流量變化的影響并不明顯，在本研究中未通過(guò)相關(guān)性檢驗(yàn)。

(2)分時(shí)極化測(cè)量體制無(wú)法獲得目標(biāo)在同一時(shí)刻的極化散射矩陣，會(huì)在兩次目標(biāo)運(yùn)動(dòng)測(cè)量間引入額外的相位調(diào)制誤差。

圖5 緊湊極化測(cè)量體制雷達(dá)的原理結(jié)構(gòu)框圖

為仿真分析兩種極化測(cè)量體制在目標(biāo)極化特性快起伏情況下的測(cè)量性能，利用結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的有翼錐型體目標(biāo)的暗室測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。與上一部分相同，測(cè)量俯仰角固定為φ0=0°，中心方位角為θ0=10°，并仿真產(chǎn)生方位角的隨機(jī)起伏量，Ts=0.1 s，Tp=0.002 s，擾動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)差為 σθ=0.5°。

在3類(lèi)產(chǎn)品中，中國(guó)和約旦兩國(guó)的RCA均小于0.8，約旦的RCA甚至小于0.1，說(shuō)明兩國(guó)在該類(lèi)產(chǎn)品出口中，國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力較弱。

(2)在緊湊極化測(cè)量體制下，兩路接收信號(hào)均包含主極化散射分量，兩者的平均電平相當(dāng)，可以減小通道串?dāng)_因素影響，并降低對(duì)接收機(jī)靈敏度的要求，便于雷達(dá)系統(tǒng)的硬件實(shí)現(xiàn)。

諸暨市人民檢察院與市司法局聯(lián)合成立了檢調(diào)對(duì)接人民調(diào)解室，該調(diào)解室以檢察環(huán)節(jié)輕微刑事案件和解、民事行政申訴案件和解、涉檢信訪(fǎng)息訴和解為主要工作內(nèi)容，運(yùn)用人民調(diào)解手段化解矛盾糾紛。2010年以來(lái)，諸暨市人民檢察院會(huì)同司法局等機(jī)構(gòu)，先后出臺(tái)了《關(guān)于輕傷害案件委托人民調(diào)解的若干意見(jiàn)(試行)》《檢察批捕、起訴環(huán)節(jié)檢調(diào)對(duì)接工作實(shí)施細(xì)則》等文件，規(guī)范和細(xì)化了檢察批捕、起訴環(huán)節(jié)以及基層檢察室的檢調(diào)對(duì)接工作。根據(jù)上述文件，檢察院對(duì)受理的輕微刑事案件，認(rèn)為采取調(diào)解方式更有助于化解矛盾糾紛的，由“檢調(diào)對(duì)接辦公室”制作《委托人民調(diào)解函》，并附上涉案當(dāng)事人雙方同意調(diào)解的申請(qǐng)書(shū)等材料，移送人民調(diào)解組織進(jìn)行調(diào)解。

(3)在分時(shí)極化測(cè)量體制下，極化散射矩陣各元素的多普勒采樣頻率降低了一半，從而使無(wú)模糊最大多普勒帶寬降低了一半。

式中：s為腦電信號(hào)；Q1為對(duì)腦電信號(hào)進(jìn)行1/4位數(shù)；Q3為對(duì)腦電信號(hào)進(jìn)行3/4位數(shù)。根據(jù)提取好的腦電信號(hào)特征，采用ELM和SVM分類(lèi)器分別對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)和訓(xùn)練數(shù)據(jù)進(jìn)行警覺(jué)度狀態(tài)的分類(lèi)。

(4)在緊湊極化測(cè)量體制下，目標(biāo)極化散射矩陣的四個(gè)元素混合在一起，不能直接獲取目標(biāo)的全極化信息，需要更加復(fù)雜的信號(hào)處理算法。

2 極化測(cè)量實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析

圖6給出了雷達(dá)觀測(cè)視線(xiàn)與目標(biāo)之間的空間幾何關(guān)系。動(dòng)態(tài)目標(biāo)的極化特性變化可以歸結(jié)為由觀測(cè)視線(xiàn)在目標(biāo)坐標(biāo)系的視線(xiàn)角(方位角和俯仰角)變化引起的。因此，通過(guò)建立觀測(cè)視線(xiàn)的隨機(jī)起伏模型，在此基礎(chǔ)上利用錐體目標(biāo)的暗室測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)極化測(cè)量仿真實(shí)驗(yàn)，對(duì)比分析分時(shí)極化測(cè)量和瞬時(shí)極化測(cè)量?jī)煞N體制的測(cè)量性能。

圖6 動(dòng)態(tài)目標(biāo)的極化測(cè)量空間幾何示意圖

為克服分時(shí)極化測(cè)量體制的缺陷，同時(shí)更加直接的獲取目標(biāo)全極化散射信息，從20世紀(jì)90年代初起，國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究了瞬時(shí)極化測(cè)量方案［14-19］。該測(cè)量方案的基本原理是雷達(dá)正交極化通道同時(shí)發(fā)射兩路正交(準(zhǔn)正交)編碼信號(hào)，并同時(shí)接收、處理目標(biāo)回波的正交極化分量，利用波形之間的正交性消除波形互擾，從而利用單次回波即可獲得目標(biāo)完整的極化散射矩陣。瞬時(shí)極化測(cè)量體制雷達(dá)的原理框圖如圖2所示。

式中:ρ=exp(-Tp/Ts);Ts為視線(xiàn)角度擾動(dòng)周期;Tp為測(cè)量采樣間隔(對(duì)應(yīng)于 PRI);nθ(n+1)、nφ(n+1)服從標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布;σθ為視線(xiàn)角度的擾動(dòng)量標(biāo)準(zhǔn)差。中心方位角 θ0=10°，擾動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)差 σθ=0.5°，擾動(dòng)周期 Ts=0.1 s，脈沖重復(fù)周期 Tp=0.002 s，測(cè)量脈沖數(shù) 2N=256。雷達(dá)信號(hào)波形采用單頻脈沖波形，τp=10 μs，瞬時(shí)極化測(cè)量波形選取為頻移脈沖矢量波形，f0，H=10/τp=1 MHz，f0，V=20/τp=2 MHz。

緊湊極化測(cè)量體制具有以下特點(diǎn):

當(dāng)不考慮通道噪聲時(shí)，直接由上述測(cè)量數(shù)據(jù)求出三路極化通道的自相關(guān)函數(shù)，即CHH(n)、CVH(n)及CVV(n)。如圖7所示，三路極化通道散射特性具有明顯的快起伏特性，即相關(guān)時(shí)間較短，

另一方面，監(jiān)管部門(mén)實(shí)時(shí)針對(duì)危險(xiǎn)品運(yùn)輸行業(yè)存在的問(wèn)題對(duì)當(dāng)前法規(guī)提出相關(guān)修改意見(jiàn)，并協(xié)調(diào)各部門(mén)深刻落實(shí)相關(guān)法律法規(guī)，大力推行監(jiān)督管理辦法整治行業(yè)規(guī)范，在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的同時(shí)協(xié)同法律與時(shí)俱進(jìn)，具體問(wèn)題具體分析，不僅對(duì)企業(yè)，也要制定約束相關(guān)監(jiān)督管理人員的法律法規(guī)，要完善相關(guān)主管部門(mén)的監(jiān)管職能。

圖7 錐體目標(biāo)三路極化通道的自相關(guān)函數(shù)

圖8是在兩種測(cè)量體制下極化散射矩陣、Mueller矩陣相對(duì)測(cè)量誤差與SNR的關(guān)系曲線(xiàn)，其中，仿真次數(shù)為100次，SNR為10 dB～30 dB?？梢钥闯?，在目標(biāo)極化特性快起伏情況下，分時(shí)極化測(cè)量提取的目標(biāo)極化特征量存在一個(gè)固定偏差，不能正確反映目標(biāo)極化特性，此時(shí)瞬時(shí)極化測(cè)量體制的測(cè)量性能要明顯優(yōu)于分時(shí)極化測(cè)量體制，瞬時(shí)極化測(cè)量體制的優(yōu)勢(shì)更加明顯。

對(duì)照組進(jìn)行硬膜外麻醉,穿刺位置同上,注入局麻藥利多卡因2ml與0.2%丁卡因混合液(國(guó)藥準(zhǔn)字H20093223),給藥劑量參照麻醉平面情況。

4) 在罐區(qū)防火堤外應(yīng)設(shè)置緊急切斷閥的現(xiàn)場(chǎng)操作開(kāi)關(guān)，其接點(diǎn)信號(hào)直接送至氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電磁閥或電液、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的緊急停車(chē)系統(tǒng)(ESD)動(dòng)作端子或相應(yīng)的SIS，用于在緊急情況下現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)開(kāi)關(guān)緊急切斷閥。

圖8 兩種極化測(cè)量體制的測(cè)量均方誤差性能(錐體目標(biāo))

3 結(jié)束語(yǔ)

本文立足于兩種測(cè)量體制的基本原理和信號(hào)處理流程，研究了動(dòng)態(tài)目標(biāo)的全極化測(cè)量方法，分析了兩種測(cè)量體制的誤差因素，并進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)和外場(chǎng)測(cè)量實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了瞬時(shí)極化測(cè)量體制在動(dòng)態(tài)目標(biāo)極化特性獲取方面的有效性和優(yōu)越性。

縱觀極化雷達(dá)測(cè)量體制的發(fā)展歷程，經(jīng)歷了從部分極化到全極化，從分時(shí)極化到瞬時(shí)極化的發(fā)展過(guò)程。在這一過(guò)程中，雷達(dá)的目標(biāo)極化信息獲取能力得到了顯著提高，獲取的目標(biāo)極化散射特性更加全面和豐富。相應(yīng)的，雷達(dá)極化理論從面向窄帶、非相參極化雷達(dá)的經(jīng)典極化理論，逐步發(fā)展為面向?qū)拵?、相參極化雷達(dá)的瞬態(tài)極化理論，極化信息處理技術(shù)得到了極大的發(fā)展。

將瞬時(shí)全極化測(cè)量體制與相控陣技術(shù)相結(jié)合的極化雷達(dá)是發(fā)展的重要方向，該新型雷達(dá)能將瞬態(tài)極化雷達(dá)強(qiáng)大的全極化信號(hào)獲取處理能力和相控陣?yán)走_(dá)靈活的波束調(diào)度能力相結(jié)合，可顯著提升雷達(dá)的多批高速目標(biāo)跟蹤測(cè)量能力，擴(kuò)大其探測(cè)范圍、增強(qiáng)其目標(biāo)檢測(cè)、識(shí)別和抗干擾能力，具有極大的應(yīng)用潛力。當(dāng)前，美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家已開(kāi)始對(duì)瞬態(tài)極化相控陣?yán)走_(dá)的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行研究，美國(guó)國(guó)防部海軍研究局等多個(gè)部門(mén)已經(jīng)聯(lián)手開(kāi)展該類(lèi)雷達(dá)的研制工作，并計(jì)劃在2025年前裝備使用，以服務(wù)于國(guó)家安全、空中管制等領(lǐng)域。我國(guó)也應(yīng)重視相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)積累，特別是加強(qiáng)對(duì)極化相控陣技術(shù)和極化信息處理技術(shù)的研究投入，以期為未來(lái)新體制雷達(dá)的研制提供技術(shù)保障。

［1］Ingwersen P A，Lemnoos W Z.Radars for ballistic missile defense research［J］.Lincoln Laboratory Journal，2000，12(2):245-266.

［2］Close S，Hunt S M，Minardi M，et al.Analysis of perseid meteor head echo data collected using the advanced research projects agency long-range tracking and instrumentation radar(ALTAIR)［J］.Radio Science，2000，35(5):1233-1240.

［3］Boerner W M，F(xiàn)oo B Y，Eorn H J.Interpretation of the polarimetric co-polarization phase term in high resoultion SAR imaging using the JPL CV-990 polarimetric L-band SAR data［J］.IEEE Transactions on GRS，1987，25(1):77-82.

［4］Henry J C.The lincoln laboratory 35 GHz airborne SAR imaging radar system［C］//Telesystems Conference.Atlanta，USA:IEEE Press，1991:353-358.

［5］Jordan R L，Huneycutt B L，Werner M.The SIR-C/X-SAR synthetic aperture radar system［J］.IEEE Transactions on GRS，1995，33(4):829-839.

［6］Dreuillet P，Paillou P，Cantalloube H，et al.P band data collection and investigations utilizing the RAMSES SAR facility［C］//2003 IEEE International Conference on Geoscience and Remote Sonsing Symposum.Taulouse，F(xiàn)rance:IEEE Press，2003:4262-4264.

［7］Christensen E L，Skou N，Dall J，et al.EMISAR:an absolutely calibrated polarimetric L-and C-band SAR［J］.IEEE Transactions on GRS，1998，36(6):1852-1865.

［8］Christensen E L，Dall J.EMISAR:a dual-frequency，polarimetric airborne SAR［C］//2002 IEEE International Conference on Geoscience and Remote Sonsing Symposum.Toronto，Canada:IEEE Press，2002:1711-1713.

［9］Kimura H.ALOS PALSAR:The Japanese second generation spaceborne SAR and its applications［C］//SPIE Conference on Microwave Remote Sensing of the Atmosphere and Environment II.Gifu-shi，Japan:SPIE Press，2000，4152:110-119.

［10］Boel S M，Chandrasekar V.Quantitative cross validation of space-based and ground based radar observations［J］.Journal of Applied Meteorology，2000，39(39):2071-2079.

［11］徐寶祥，葉宗秀，王致君.雙線(xiàn)偏振雷達(dá)的氣象應(yīng)用［J］.氣象學(xué)報(bào)，1987，45(4):86-91.Xu Baoxiang，Ye Zongxiu，Wang Zhijun.Application for meteorology of dual linear polarization radar［J］.Acta Meteorologica Sinica，1987，45(4):86-91.

［12］Dai H Y，Wang X S，Li Y Z.Main-lobe jamming suppression method of using spatial polarization characteristics of antenna［J］.IEEE Transaction on Aerospace and Electronic systems，2012，48(3):2167-2179.

［13］Dai H Y，Chang Y L，Dai D H，et al.Calibration method of phase distortions for cross polarization channel of the instantaneous polarization radar［J］.Journal of Systems Engineering and Electronics，2010，21(2):211-218.

［14］Giuli D，F(xiàn)acheris L，F(xiàn)reni A.Simultaneous scattering matrix measurement through signal coding［C］//IEEE International Radar Conference.Arlington，VA:IEEE Press，1990:258-262.

［15］Chang Yuliang，Wen Ling，Dai Huanyao.New target detection method in strong active jamming background for polarimetric radar［J］.IEICE Electronics Express，2013，10(4):1-6.

［16］Purik D，Ligthart L P，Khlusov V A.Polarmetric SAR with simultaneous backscattering matrix estimation［C］//2005 European Radar Conference.Paris:IEEE Press，2005:2103-2106.

［17］Barbur G P，Ligthart L P.Wideband ambiguity matrix of LFM-signals used in polarimetric radar allowing simultaneous measurement of scattering matrix elements［C］//the 5th European Radar Conference. Amsterdam， Netherlands:IEEE Press，2008:128-131.

［18］Howard S D，Calderbank A R，Mortan W.A simple signal processing architecture for insntantaneous radar polarimetry［J］.IEEE Transactions on Information Theory，2007，53(4):1282-1289.

［19］王雪松，李永禎，戴幻堯，等.瞬態(tài)極化雷達(dá)系統(tǒng)及實(shí)驗(yàn)研究［J］.科學(xué)通報(bào)，2010，55(10):938-944.Wang Xuesong，Li Yongzhen，Dai Huanyao，et al.Research on instantaneous polarization radar system and external experiment［J］.Chinese Science Bulletin，2010，55(10):938-944.

［20］Dai H Y，Wang X S，Li Y Z.A new polarimetric method by using spatial polarization characteristics of scanning antenna［J］.IEEE Transaction on Antennas and Propagation，2012，60(3):1653-1656.

［21］Brunkow D，Bringi V N，Kennedy P C，et al.A description of the CSU-CHILL national radar facility［J］.Journal of Atmosphere Oceanic Technology，2000，17(12):1596-1608.

［22］Schnaider C T，Attia S.Calibration of the MERIC full-polarimetric radar:theory and implementation［J］.Aerospace Science and Technology，2003，7(8):633-640.

［23］Krasnov A A，Ligthart L P，Li Z J，et al.The parsar-full polarimetric FMCW radar with dual-orthogonal signals［C］//Proceedings of the 5th European Radar Conference.Amsterdam，Netherlands:IEEE Press，2008:84-87.

［24］Barbur G P.Processing of dual-orthogonal CW polarimetric radar signals［D］.Delft，Netherland:Technology University，2009.

［25］Schnaider C T，Brouard P.Full-polarimetric analysis of MERIC air targets data［C］//RTO SET Symposium on Target Identification and Recognition using RF System.Oslo，Norway:NATO Press，2004.

［26］Dai H Y，Wang X S，Luo J，et al.Spatial polarization characteristics and scattering matrix measurement of orthogonal polarization binary array radar［J］.Science in China(Series F)，2010，53(12):2687-2695.

［27］Raney R K.Hybrid-polarity SAR architecture［J］.IEEE Transactions on GRS，2007，45(11):3397-3404.

［28］Dubois-Fernandez P C，Souyris J C，Angelliaume S，et al.The compact polarimetry alternative for spaceborne SAR at low frequency［J］.IEEE Transactions on GRS，2008，46(10):3208-3222.