地基深空探测雷达研究进展与展望

作     者：龙腾 丁泽刚 曾涛 董泽华 李凌豪 LONG Teng;DING Zegang;ZENG Tao;DONG Zehua;LI Linghao

作者机构：北京理工大学雷达技术研究院北京100081 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 北京理工大学重庆创新中心重庆401135 

出 版 物：《信号处理》 (Journal of Signal Processing)

年 卷 期：2024年第40卷第1期

页      面：56-72页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金(62227901,62101035,61931002) 重庆市自然科学基金(CSTB2023NSCQ-MSX0629) 

主　　题：地基雷达 深空探测 分布孔径 中国复眼 

摘      要：地基深空探测雷达通过主动发射电磁波,并接收反射信号,实现对深空目标的精确测量,是研究月球、近地小行星、类地行星等深空目标的重要手段。地基深空探测雷达可以高精度测量深空目标的轨道、自转、形貌等特征,具有全天时全天候观测、精确测距、高分辨率成像等优势,对近地小行星防御和行星科学研究具有重要意义。本文介绍了地基深空探测雷达的概念内涵,梳理了地基深空探测雷达系统的国内外发展现状,回顾了地基深空探测雷达过去数十年间取得的重要历史贡献,包括月球表面高分辨率成像与永久阴影区水冰探测、近地小行星精细形貌特征获取、近地小行星轨道与自转等物理特性精确测量、近地小行星撞击防御任务处置效果快速评估、类地行星表面高分辨率成像与地质结构研究等一系列重要研究成果。在此基础上,本文介绍了分布孔径深空探测雷达的创新机理,通过多部雷达单元协同观测,可突破传统集中式体制地基深空探测雷达的口径和发射功率物理极限,形象称之为“中国复眼雷达。最后,本文介绍了分布孔径深空探测雷达系统研制与观测实验等最新研究进展,展示了分布孔径深空探测雷达对月球二维成像和三维成像的实验结果,并对地基深空探测雷达的未来发展趋势进行了展望。