高分辨全极化昆虫雷达极化校准与昆虫体轴方向估计

摘要：

迁飞性虫害突发性强、危害范围广,严重威胁国家粮食安全.昆虫雷达是监测昆虫迁飞的最有效手段,可为迁飞虫害预警防控提供关键信息支撑.传统昆虫雷达通过低分辨波形、旋转线极化天线等方式,实现昆虫体重、体轴方向等生物学参数测量.新型昆虫雷达采用调频步进频高分辨波形、瞬时全极化体制,可大幅提升昆虫生物学参数测量精度.但是,在传统极化测量误差之外,调频步进频成像会给不同极化通道引入新的乘性误差分量,导致极化通道间不一致更加复杂,必须进行高精度极化校准.针对以上问题,该文结合调频步进频波形特点对全极化测量模型进行了优化,并设计了一种基于松姿态约束下双定标体(金属球和金属丝)联合的高分辨全极化雷达极化校准方法,补偿了系统通道间不一致对极化信息测量的影响;在此基础上,进一步提出了基于生物对称模型的昆虫体轴方向估计方法,解析推导分析了极化通道间交叉串扰对体轴方向估计的影响机制.最后,利用多频全极化雷达(X,Ku,Ka)进行了极化校准和昆虫轴向测量实验,实测昆虫体轴方向测量误差优于3°,验证了所提方法的有效性.

关键词：全极化昆虫雷达、极化信息、极化校准、参数反演、体轴方向估计

所属期刊栏目：12

分类号：TN95

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家社会科学基金

在线出版日期：2023-05-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共16页

页码：425-440