無人載具合成孔徑雷達與福衛九號系統的應用與加值研究

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張陽郎1, *、古瓊昇2
1 國立臺北科技大學電機工程學系
2 國立臺北科技大學太空系統工程研究所
*E-mail: ylchang@mail.ntut.edu.tw

隨著無人載具(UAV)平台在偵察、監測與巡檢任務上日益普及,其機動性、低成本與快速部署能力使之成為時空覆蓋與即時反應的理想載台。合成孔徑雷達(SAR)具備穿透雲霧、全天候與高解析成像之優勢,當與UAV 結合時,可實現高解析且具時間連續性的地面/ 目標偵測與監控。本研究提出以Xilinx/AMD RFSoC 為核心的UAV-mounted SAR 系統開發方法,說明如何利用RFSoC 所整合的高速ADC/DAC、可程式化邏輯(FPGA)與嵌入式處理器,達成雷達訊號的即時數位化、前端波形產生、快速脈衝壓縮、回波聚焦(例如Omega-K 或Range-Doppler)的硬體化管線。系統設計重點包括:縮小SWaP(體積、重量與耗電)、降低資料傳輸延遲,並保有高度可重構性以支援不同工作模式(條帶掃描、聚焦/Spotlight、運動差分相控陣DPCA 等)。
本研究驗證了RFSoC 在UAV-SAR 系統中兼顧效能與柔性的關鍵角色,為輕量化、即時化的合成孔徑雷達應用提供具體實作路徑與工程參考。


關鍵詞:無人載具(UAV)、合成孔徑雷達(SAR)、RFSoC、SWaP