多旋翼无人机FMCW SAR高频振动误差补偿方法

来源：雷达科学与技术杂志2026年第3期北京时间：

作者：孙天澳，周　鹏，张清泉，刘建彬

单位：中国石油大学（华东）海洋与空间信息学院， 山东青岛 266580

摘要：多旋翼无人机合成孔径雷达（SAR）系统在飞行过程中，受旋翼转动影响会产生高频振动误差，从而在成像结果中引入成对虚假目标，严重降低成像质量。针对该问题，提出了一种适用于多旋翼无人机调频连续波合成孔径雷达（FMCW SAR）的高频振动误差补偿方法，首先建立了多旋翼无人机FMCW SAR系统的高频振动误差模型及其对应的回波信号模型，并系统分析了高频振动误差对成像质量的影响机制。在此基础上，提出了一种基于互补集合经验模态分解（CEEMD）的高频振动误差补偿方法。该方法首先利用改进的CEEMD实现对振动分量的精确提取。随后，通过构建以最小均方误差（MMSE）为准则的最优估计模型，对振动参数进行精确求解。最后设计补偿函数并通过循环迭代对各振动分量进行逐一补偿，从而实现对多分量高频振动误差的有效抑制。仿真与实验验证了所提方法在复杂运动误差条件下的有效性。

关键词：合成孔径雷达,高频振动误差补偿,调频连续波,多旋翼无人机,互补集总经验模态分解,

基金资助：青岛市科技惠民示范专项项目（24-1-8-cspz-5-nsh）；国家自然科学基金区域创新发展联合基金重点支持项目（U22A20586）；中国石油大学（华东）校级教学改革项目（CM2024045）；中国石油大学（华东）研究生教学改革项目（YJG2024050）