合成孔径雷达:飞行器的“鹰眼”

20世纪以来,资源、环境、灾害和国家安全等问题已成为人类社会发展中的主要问题。空间对地观测是解决这些问题的重要手段之一,越来越受到人们的关注。空间对地观测有多种手段,其中,合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)因其特殊的对地观测性能而受到广泛的重视。合成孔径雷达是一种工作在微波波段的主动式遥感器。它在灾害监测、坏境监测、海洋监测、资源勘测、农作物估产、森林调查、测绘,尤其是军事等方面的应用具有独特的优势,是其它遥感手段所不能替代的。     

基于多DSP系统实现的非聚焦合成孔径实时成像处理

合成孔径成像是提高图像方位向分辨率的有效方法,但算法运算量大,在机载条件下往往实时性得不到保证。采用非聚焦成像算法可以在分辨率与运算量之间作一个折衷,可以在分辨率要求不是很高而需要实时性很强的情况下,输出方位向得到较大改善的实时图像。在简要介绍非聚焦合成孔径成像原理和TMS320C6203芯片特点的基础上,着重讨论了非聚焦合成孔径成像算法基于多DSP系统的实时实现,分析了系统性能并给出了实验结果。     

合成孔径激光雷达大气传输特性研究

概述了合成孔径激光雷达(Synthetic Aperture Laser-radar,SAL)的概念和原理,分析了大气对合成孔径激光雷达传输的影响,研究了激光波长、垂直传输高度、水平传输距离、能见度、辐射源平台高度和波束仰角等对SAL的传输影响特性,通过仿真研究得出了一系列关系曲线,对合成孔径激光雷达的设计具有一定的借鉴和指导意义,为将来在SAL工程研制上选择激光波长奠定了理论基础.     

工程可实现的多接收阵SAS精确逐点成像算法

为了解决传统基于截断插值方式的多接收阵合成孔径声纳逐点成像算法所导致的插值误差和图像相位信息畸变的问题,根据时延和频移的对应关系,提出了一种基于频移的逐点成像算法。该方法针对图像中的每一个像素,通过频移对其考虑"停-走-停"影响的精确时延史进行校正,从而将理论上精确的逐点成像算法拓展到实际工程应用中。通过仿真实验和实测数据对所提方法的有效性进行了验证,结果表明:相对传统基于截断方式的逐点成像方法,该方法可以避免插值误差,有利于后期干涉信号的处理。     

合成孔径声纳的数学问题

根据波动方程线性化模型,考虑了合成孔径成像的数学问题,对于在二维曲面上所获得的数据来重建三维景物,将基阵的运动和旋转归结为对基阵轨迹的依赖上.利用微局部分析给出了一般问题的一种新的理论反演算法,并且分析了成像系统的分辨率,从而为今后的工作打下理论基础.     

基于改进的相干法的InSAS三维地形生成方法

提出了一种利用时延测距进行干涉合成孔径声纳(InSAS)数字高程模型(DEM)重建的方法。重点研究了采用相干系数估计两幅合成孔径图像的时延,并利用插值和相位修正提高时延估计精度的方法。分析了时延估计过程中可能出现的时延跳变情况,并给出了解决办法。采用仿真数据和干涉合成孔径声纳样机实测数据对所提方法进行了验证,结果表明:该方法是有效的,能够获得可靠的高程结果。相比传统的干涉处理方法,该方法避免了图像配准、相位滤波、解卷等步骤,实现起来更加简便。     

基于合成孔径原理目标散射测量中的运动误差补偿

在应用基于合成孔径原理的水下目标散射特性测量新方法时,目标总会存在偏离匀速直线的运动误差,导致图像散焦甚至无法成像,从而不能得到目标二维散射特性.针对上述问题,从水下目标的六自由度运动误差入手,分析运动误差对成像的影响,采用基于运动测量系统的逐点运动补偿方法对回波信号进行处理,给出了计算机仿真试验结果.仿真试验得到了较好的成像结果,验证了运动补偿的有效性.     

大斜视角下空时编码成像算法

空时编码可以有效地消除多发多收雷达的自相关干扰,但是传统的空时编码合成孔径成像算法无法精确校正其距离方位耦合,因此限制了其在大斜视角情况下的数据处理能力。为避免以上缺陷,将空时编码方案与ωK算法相结合,在空时解码处理中引入新的解码矩阵来完成一致聚焦,利用Stolt映射完成补余聚焦,对距离方位耦合进行精确地校正。理论分析和仿真结果表明:该方法能够在大斜视角情况下实现目标的高质量成像,并有效地消除了互相关干扰。     

冲激信号SAR反向投影成像方法I、Q 实现

本文在分析冲激信号成像特点的基础上，说明了线阵模型是解释冲激信号ＳＡＲ成像过程的有效方法，给出了冲激信号ＳＡＲ反向投影（ＢＰ）方法，针对系统实现问题，提出了对Ｉ、Ｑ两路信号分别积累，求模的ＢＰＩＱ法，并以计算机仿真及与常规的ＢＰ作比较，最后给出了一些有用的结论。     

解析美军合成孔径激光雷达

本文论述了合成孔径激光雷达的发展现状、原理、关键技术与应用领域,展望了SAL的发展前景.