天基ISAR的高动态多普勒空间目标态势感知算法

来源：电子与信息学报杂志2025年第11期北京时间：

作者：周奕辰, 王勇, 丁文钧

单位：哈尔滨工业大学电子与信息工程学院 哈尔滨 150001

摘要：在轨目标天基逆合成孔径雷达(ISAR)成像技术的发展为空间态势感知提供了关键技术支撑。针对天基ISAR空间目标成像中复杂相对运动导致的高阶三维空变距离徙动与相位误差问题，该文提出一种联合高分辨成像与姿态反演的态势感知算法，从而实现更为全面的空间目标状态评估过程。该文首先对卫星目标的成像特性进行分析，建立了目标多普勒参数与图像域散射点间的映射模型，并对空变多普勒参数的空间分布进行估计与重建；进而设计自适应区域分割机制实现三维空时误差的区域化一致性补偿，显著提升成像分辨率，同时基于卫星平面部件成像特性推导多普勒参数与卫星姿态间的显式关联，采用主成分分析法直接拟合平面系数反演目标姿态，避免依赖于传统的矩形状部件分割方法；最后，该文通过不同成像条件下的仿真结果验证了文中算法的有效性。

关键词：天基ISAR, 空间目标, 空间态势感知, 高精度成像, 姿态反演

基金资助：国家杰出青年科学基金(62325104)