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Sea surface height measuring using InSAR altimeter

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Geodesy and Geodynamics 2017年第4期8卷 278-284页

作者： Xiaohong Sui running zhang Falin Wu Yang Li Xiaoyun Wan DFH Satellite Co. Ltd Beijing 100094 China Qian Xuesen Laboratory of Space Technology Beijing 100094 China Beijing Institute of Spacecraft System Engineering Beijing 100094 China Beihang University Beijing 100083 China

Satellite altimetry has been widely used in measuring ocean topography from space. The conventional altimeter system is the nadir radar altimeter system which has the limitations of one-dimensional measurement and is unable to get both high temporal and spatial resolution. The InSAR altimetry system using InSAR altimeter instead of nadir radar altimeter is an improvement which can get both high cross-track and along-track resolution and wide swath. However, the conventional SAR interferometry only can achieve meter level height accuracy. This paper focuses on a method of radar echo-tracking for InSAR altimeter system in order to correct the slant range measurements and finally to improve the height measurement accuracy to several centimeters＇ level. Radar slant range （from observed pixels to radar antenna） estimation error affects the height measurement accuracy badly, nevertheless not considered in the conventional SAR interferometry. The proposed method is ameliorated based on the traditional echo-model used in nadir radar altimeter system, focusing on the echo signals from observed pixels with different incident angles. Simulations of sea surface height measurements are performed in the last part of this paper, and the conclusions are drawn that, with corrected slant range, the accuracy of InSAR altimetry can be much better than the conventional SAR interferometry.

关键词： InSAR altimeter Nadir radar altimeter Sea surface height Echo-tracking

Sparse flight spotlight mode 3-D imaging of spaceborne SAR based on sparse spectrum and principal component analysis

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Journal of Systems Engineering and Electronics 2021年第5期32卷 1143-1151页

作者： ZHOU Kai LI Daojing CUI Anjing HAN Dong TIAN He YU Haifeng DU Jianbo LIU Lei ZHU Yu zhang running National Key Laboratory of Microwave Imaging Technology Aerospace Information Research Institute of Chinese Academy of SciencesBeijing 100190China School of Electronic Electrical and Communication EngineeningUniversity of Chinese Academy of SciencesBeijing 100049China Science and Technology on Electromagnetic Scattering Laboratory Beijing Insti-tute of Environmental FeaturesBeijing 100854China General Design Department China Academy of Space TechnologyBeijing 100094China

The spaceborne synthetic aperture radar(SAR)sparse flight 3-D imaging technology through multiple observations of the cross-track direction is designed to form the cross-track equivalent aperture,and achieve the third dimensionality *** this paper,combined with the actual triple star orbits,a sparse flight spaceborne SAR 3-D imaging method based on the sparse spectrum of interferometry and the principal component analysis(PCA)is ***,interferometric processing is utilized to reach an effective sparse representation of radar images in the frequency ***,as a method with simple principle and fast calculation,the PCA is introduced to extract the main features of the image spectrum according to its principal ***,the 3-D image can be obtained by inverse transformation of the reconstructed spectrum by the *** simulation results of 4.84 km equivalent cross-track aperture and corresponding 1.78 m cross-track resolution verify the effective suppression of this method on high-frequency sidelobe noise introduced by sparse flight with a sparsity of 49%and random noise introduced by the ***,due to the influence of orbit distribution of the actual triple star orbits,the simulation results of the sparse flight with the 7-bit Barker code orbits are given as a comparison and reference to illuminate the significance of orbit distribution for this reconstruction *** method has prospects for sparse flight 3-D imaging in high latitude areas for its short revisit period.

关键词： principal component analysis(PCA) spaceborne synthetic aperture radar(SAR) sparse flight sparse spectrum by interferometry 3-D imaging

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高度计测距精度对沿轨迹重力异常反演的影响

测绘学报 2015年第4期44卷 363-369页

作者：李洋张润宁航天东方红卫星有限公司北京100094

应用求解沿轨迹重力异常的垂线偏差法以及求解空间分辨率的交叉谱分析法,建立了高度计测距精度与沿轨迹重力异常反演精度以及空间分辨率的关联性模型。首先依据卫星测高原理,给出了沿轨迹重力异常的误差传播公式,然后以此为基础通过推... 详细信息

应用求解沿轨迹重力异常的垂线偏差法以及求解空间分辨率的交叉谱分析法,建立了高度计测距精度与沿轨迹重力异常反演精度以及空间分辨率的关联性模型。首先依据卫星测高原理,给出了沿轨迹重力异常的误差传播公式,然后以此为基础通过推导交叉谱分析中一致性系数与信噪比的数学表达式,建立了高度计测距精度与空间分辨率的解析关系。数值仿真结果表明:雷达高度计测距精度与沿轨迹重力异常反演精度成正比关系,与空间分辨率成幂函数关系,即高度计测距精度提高m倍,沿轨迹重力异常反演精度提高m倍,全球海域平均空间分辨率提高m0.464 4倍。将数值仿真结果与相关文献中对实际测高数据的处理结果进行比较,验证了理论分析及模型的正确性。

关键词：卫星测高雷达高度计测距精度沿轨迹重力异常空间分辨率

双路途指导下血管内治疗症状性非急性颈内动脉颅内段闭塞的疗效观察

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中华脑血管病杂志（电子版） 2024年第4期18卷 330-337页

作者：程娅雯韩香凝朱宁何彩莲张润宁于嘉韩建峰刘福德西安交通大学第一附属医院神经内科西安710061 陕西中医药大学第二附属医院脑病二科陕西咸阳712000

目的探讨对于血管闭塞时间超过24 h的症状性非急性颈内动脉闭塞(SNA-ICAO)患者,在双路途技术指导下行血管内治疗(EVT)开通颈内动脉颅内段的安全性和可行性。方法回顾性连续纳入2020年1月至2023年8月在西安交通大学第一附属医院及陕西中... 详细信息

目的探讨对于血管闭塞时间超过24 h的症状性非急性颈内动脉闭塞(SNA-ICAO)患者,在双路途技术指导下行血管内治疗(EVT)开通颈内动脉颅内段的安全性和可行性。方法回顾性连续纳入2020年1月至2023年8月在西安交通大学第一附属医院及陕西中医药大学第二附属医院脑病二科住院,并在双路途技术指导下行EVT的SNA-ICAO患者为研究对象,收集患者的人口学资料及临床资料,包括基线资料、影像学资料、手术相关指标及临床预后与随访结果等,对上述资料进行描述性分析,综合评价该技术对于此类患者的安全性及有效性。结果共纳入32例患者。血管成功再通者30例(93.8%,30/32);术中发生血栓逃逸者1例(3.1%,1/32)、血管夹层者3例(9.4%,3/32),未发生任何血管穿孔出血事件;术后发生高灌注综合征者4例(12.5%,4/32),其中1例患者于术后24 h内出现症状性颅内出血;完成术后12个月影像学随访者26例,其中发生支架内再狭窄者4例(15.4%,4/26);90 d良好预后者28例(93.3%,28/30)。Ⅰ型闭塞(前交通动脉开放型)和Ⅱ型闭塞(后交通动脉开放型)患者均能获得较高的血管成功再通率(90.9%vs 95.2%)及良好预后率(90 d良好预后:81.8%vs 90.5%;12个月良好预后:72.7%vs 90.5%)。结论对于SNA-ICAO(颅内段)患者,在双路途技术指导下行EVT是安全有效的。

关键词：双路途技术症状性非急性颈内动脉闭塞血管内治疗

一种基于时间-矢量模型的InSAR测高分析方法

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中国空间科学技术 2009年第1期29卷 6-12页

作者：李洋张润宁中国空间技术研究院通信卫星事业部北京100094 航天东方红卫星有限公司．北京100094

针对编队飞行InSAR卫星系统状态参数所具有的"时变性"、"立体性"特征,提出了一种基于时间—矢量分析的InSAR测高模型,开发了计算仿真程序。对单个飞行周期内地面目标的绝对高程精度与系统状态参数之间的关系进行了详细分析。由于地面绝... 详细信息

针对编队飞行InSAR卫星系统状态参数所具有的"时变性"、"立体性"特征,提出了一种基于时间—矢量分析的InSAR测高模型,开发了计算仿真程序。对单个飞行周期内地面目标的绝对高程精度与系统状态参数之间的关系进行了详细分析。由于地面绝对高程信息重建基于矢量分析,提出了使用矩阵表示系统状态参数误差传播系数的分析方法,分析揭示出随着编队飞行卫星轨道构形的不断变化所导致的绝对高程精度的变化规律。分析结果为系统关键技术分解提供了理论依据。

关键词：合成孔径雷达测高编队飞行误差传播航天器

基于InSAR任务性能要求的编队轨道构型设计

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中国空间科学技术 2009年第4期29卷 46-53页

作者：李洋张润宁中国空间技术研究院通信卫星事业部北京100094 航天东方红卫星有限公司北京100094

为使卫星在飞过特定经纬度地面上空时对应特定的空间基线形式,系统的其他参数常受制于诸多限制,只有编队构型可以进行更为自由的设计。以双星编队为例,研究了基于轨道摄动理论的编队飞行模型;分析了编队飞行InSAR卫星的轨道设计约束条... 详细信息

为使卫星在飞过特定经纬度地面上空时对应特定的空间基线形式,系统的其他参数常受制于诸多限制,只有编队构型可以进行更为自由的设计。以双星编队为例,研究了基于轨道摄动理论的编队飞行模型;分析了编队飞行InSAR卫星的轨道设计约束条件与设计目标;提出了四种轨道构型方案并对其测高性能进行比较;并分析了地球扁率摄动因素对编队构型及InSAR测高性能的影响。

关键词：合成孔径雷达干涉测量编队飞行轨道控制构型设计卫星

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天基视频SAR系统设计及成像算法研究

中国空间科学技术 2016年第6期36卷 22-28页

作者：梁健张润宁包敏凤航天东方红卫星有限公司北京100094 中国空间技术研究院神舟学院北京100086

视频合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)作为一种新型微波遥感体制,能够实现对热点区域动态目标的持续监视,目前对视频SAR的研究主要集中在机载平台的视频SAR系统,未对天基视频SAR系统设计及成像算法展开深入研究。文章设计了... 详细信息

视频合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)作为一种新型微波遥感体制,能够实现对热点区域动态目标的持续监视,目前对视频SAR的研究主要集中在机载平台的视频SAR系统,未对天基视频SAR系统设计及成像算法展开深入研究。文章设计了一种基于双站模式的天基视频SAR系统,其中以静止轨道SAR卫星作为发射源,并利用低轨SAR卫星接收目标区域的回波信号。研究了视频SAR成像性能与各主要工程参数间的关系,并提出一种适用于天基视频SAR的成像算法,该算法能够有效解决双站天基视频SAR成像中大斜视角应用与数据重叠等问题,成像结果正确反映了运动目标的散焦、移位现象,同时静止目标取得了良好的聚焦效果。

关键词：天基视频合成孔径雷达双站回波模型成像算法大斜视角数据重叠

GEO-LEO双站视频SAR系统若干问题研究

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现代雷达 2017年第3期39卷 17-20页

作者：梁健张润宁航天东方红卫星有限公司北京100094 中国空间技术研究院神舟学院北京100086

视频合成孔径雷达(SAR)作为一种新型的微波遥感体制,能够实现热点区域的持续监测。文中提出了一种基于GEO-LEO双站模式的天基视频SAR系统,其中发射源位于地球静止轨道,低轨卫星顺序接收目标场景回波信号实现对场景的持续视频监测,基于... 详细信息

视频合成孔径雷达(SAR)作为一种新型的微波遥感体制,能够实现热点区域的持续监测。文中提出了一种基于GEO-LEO双站模式的天基视频SAR系统,其中发射源位于地球静止轨道,低轨卫星顺序接收目标场景回波信号实现对场景的持续视频监测,基于该双站模式建立了回波信号模型;同时,提出了天基视频SAR成像过程中回波数据分割与重叠率的计算方法;最后,分析了该天基视频SAR系统的几何分辨率。文中的研究成果可以为天基视频SAR系统的构建提供参考。

关键词：天基视频合成孔径雷达双站合成孔径雷达数据重叠几何分辨率

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一种针对COTS器件的抗辐射加固方法

航天器工程 2016年第4期25卷 81-86页

作者：梁健张润宁赵帅航天东方红卫星有限公司北京100094 西北工业大学西安710072

随着商用现货(COTS)器件在空间任务中的广泛应用,COTS器件的抗辐射加固显得尤为重要,针对COTS器件在空间环境下易受宇宙射线和高能粒子冲击而产生辐射效应的特点,文章结合三模冗余(TMR)技术与现场可编程门阵列(FPGA)的重构技术,提出了... 详细信息

随着商用现货(COTS)器件在空间任务中的广泛应用,COTS器件的抗辐射加固显得尤为重要,针对COTS器件在空间环境下易受宇宙射线和高能粒子冲击而产生辐射效应的特点,文章结合三模冗余(TMR)技术与现场可编程门阵列(FPGA)的重构技术,提出了一种基于TMR的可重构星载处理单元抗辐射加固方法。通过基于Markov过程的可靠度分析可知,冗余和重构技术相结合可以使处理单元具有更强的容错能力。文章利用实验模拟验证了该星载处理单元的各项关键技术,结果表明:此处理单元能够屏蔽单模故障,并能够定位和修复由空间复杂环境引发的软错误。

关键词：星载处理单元冗余可重构商用现货