雷达学报

作者：李沐阳, 胡程, 王锐, 李卫东, 姜琦, 李云龙, 钱李昌, 王江涛

单位：1.北京理工大学信息与电子学院雷达技术研究所 北京 100081；2.卫星导航电子信息技术教育部重点实验室(北京理工大学) 北京 100081；3.北京理工大学前沿技术研究院 济南 250300；4.中国人民解放军31511部队 北京 100037；

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

基金：国家自然科学基金(31727901, 62001021, 62201049)，国家社会科学基金军事学项目(2020-SKJJ-C-011)

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。

来源：2023年第2期

《雷达学报》期刊编辑部

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