機(jī)載SAR圖像地理編碼研究與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時間:2021-06-24 00:48
合成孔徑雷達(dá)(Synthetic Aperture Radar,SAR)是一種利用等效合成孔徑原理獲得高分辨率SAR圖像的對地觀測系統(tǒng),它可以搭載于衛(wèi)星平臺和飛機(jī)平臺,分別稱為星載SAR和機(jī)載SAR。機(jī)載SAR以其全天時、適用于惡劣的觀測環(huán)境、圖像分辨率高等特點(diǎn)被廣泛的應(yīng)用于農(nóng)作物估產(chǎn)、災(zāi)害監(jiān)測及救援、地形測繪、軍事偵察等領(lǐng)域。由于機(jī)載SAR的斜距側(cè)視成像特性以及SAR數(shù)據(jù)錄取過程中平臺運(yùn)動的非理想性,機(jī)載SAR圖像會存在幾何畸變,影響機(jī)載SAR圖像的識別以及幾何定位,因此需要對機(jī)載SAR圖像進(jìn)行地理編碼。機(jī)載SAR圖像地理編碼是機(jī)載SAR圖像的后處理過程,它將SAR圖像信息以一種人們易于判讀理解的地球固定網(wǎng)格形式(地圖圖像)輸出。因此,機(jī)載SAR圖像地理編碼有著很大的應(yīng)用前景和研究價值。本文以機(jī)載SAR圖像為研究對象,從地理編碼的處理流程著手,著重分析了機(jī)載SAR圖像地理編碼過程中的幾何定位過程,并對影響編碼圖像精度的因素進(jìn)行了探討與分析,通過分析驗證實(shí)驗以及實(shí)測數(shù)據(jù)的處理,驗證了本文提出的算法的可行性和有效性,以及誤差模型的正確性。主要研究內(nèi)容如下:1.機(jī)載SAR圖像地理編碼必要性...
【文章來源】:中國電子科技集團(tuán)公司電子科學(xué)研究院北京市
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1?SAR數(shù)據(jù)獲取的幾何關(guān)系??如圖2.2所示,其中XOY平面為星下點(diǎn)所在的地平面;//為載機(jī)平臺的飛??行高度,F表示載機(jī)平臺的飛行速度;P〇cj,z)點(diǎn)為載機(jī)平臺的位置矢量;??
‘x??圖2.1?SAR數(shù)據(jù)獲取的幾何關(guān)系??如圖2.2所示,其中XOY平面為星下點(diǎn)所在的地平面;//為載機(jī)平臺的飛??行高度,F表示載機(jī)平臺的飛行速度;P〇cj,z)點(diǎn)為載機(jī)平臺的位置矢量;??7'(1,,3;,,4)點(diǎn)為目標(biāo)的位置矢量;由幾何關(guān)系,目標(biāo)與5^平臺的斜距為:??R^\PT\^^l(x-?xT?)2+(y-?yr?)2?+?(z?-?zr?)2?(2.1)??由圖2.2可知:少=0,2>?=?//,4=0;令??u.L?(2.2)??其中,Q為方位向時間,再令r?=?jH2+yT2?,?/?表示目標(biāo)與SAR的垂直斜距,??則表示任意時刻^時目標(biāo)與SAR的斜距;?r)為:??PT?=R(s;r)?=?yjr2?+v2?.(s ̄s0f?(2.3)??圖2.2⑷中,I、7_分別指合成孔徑長度和合成孔徑時間關(guān)系為:??Lsar?=?V'Tsar?(2.4)??圖2.2(b)中,、尺max分別為最近斜距、最遠(yuǎn)斜距,F為波束在地面的照射寬??度
??圖2.3是RDA的處理流程圖。??SAR回波信號??廠??距離壓縮??方位向傅里葉變換??距離徙動校正??方位壓縮??壓縮后的復(fù)圖像??圖2.3距離多普勒算法流程圖??2.?Chirp?Scaling?算法(簡稱?CS?算法,即?CSA)??RDA具有諸多優(yōu)點(diǎn),但是RDA也有兩點(diǎn)不足:一是當(dāng)用較長的核函數(shù)提高??RCMC精度時,運(yùn)算量太大;二是方位頻率對二次距離壓縮(Secondary?Range??Conpression^?SRC)的影響很大,這導(dǎo)致了在大斜視角和長孔徑SAR的情況下精??度較低。CSA[22]通過對Chip回波信號的頻率調(diào)制,避免了插值。??簡單來說,CSA就是通過兩步來進(jìn)行RCMC。先通過“補(bǔ)余RCMC”,即通??過CS操作使信號都具有一致的RCM,第二步是“一致RCMC”,即在二維頻域??進(jìn)行相位相乘校正。??CSA的處理流程如圖2.4所示
本文編號:3246005
【文章來源】:中國電子科技集團(tuán)公司電子科學(xué)研究院北京市
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1?SAR數(shù)據(jù)獲取的幾何關(guān)系??如圖2.2所示,其中XOY平面為星下點(diǎn)所在的地平面;//為載機(jī)平臺的飛??行高度,F表示載機(jī)平臺的飛行速度;P〇cj,z)點(diǎn)為載機(jī)平臺的位置矢量;??
‘x??圖2.1?SAR數(shù)據(jù)獲取的幾何關(guān)系??如圖2.2所示,其中XOY平面為星下點(diǎn)所在的地平面;//為載機(jī)平臺的飛??行高度,F表示載機(jī)平臺的飛行速度;P〇cj,z)點(diǎn)為載機(jī)平臺的位置矢量;??7'(1,,3;,,4)點(diǎn)為目標(biāo)的位置矢量;由幾何關(guān)系,目標(biāo)與5^平臺的斜距為:??R^\PT\^^l(x-?xT?)2+(y-?yr?)2?+?(z?-?zr?)2?(2.1)??由圖2.2可知:少=0,2>?=?//,4=0;令??u.L?(2.2)??其中,Q為方位向時間,再令r?=?jH2+yT2?,?/?表示目標(biāo)與SAR的垂直斜距,??則表示任意時刻^時目標(biāo)與SAR的斜距;?r)為:??PT?=R(s;r)?=?yjr2?+v2?.(s ̄s0f?(2.3)??圖2.2⑷中,I、7_分別指合成孔徑長度和合成孔徑時間關(guān)系為:??Lsar?=?V'Tsar?(2.4)??圖2.2(b)中,、尺max分別為最近斜距、最遠(yuǎn)斜距,F為波束在地面的照射寬??度
??圖2.3是RDA的處理流程圖。??SAR回波信號??廠??距離壓縮??方位向傅里葉變換??距離徙動校正??方位壓縮??壓縮后的復(fù)圖像??圖2.3距離多普勒算法流程圖??2.?Chirp?Scaling?算法(簡稱?CS?算法,即?CSA)??RDA具有諸多優(yōu)點(diǎn),但是RDA也有兩點(diǎn)不足:一是當(dāng)用較長的核函數(shù)提高??RCMC精度時,運(yùn)算量太大;二是方位頻率對二次距離壓縮(Secondary?Range??Conpression^?SRC)的影響很大,這導(dǎo)致了在大斜視角和長孔徑SAR的情況下精??度較低。CSA[22]通過對Chip回波信號的頻率調(diào)制,避免了插值。??簡單來說,CSA就是通過兩步來進(jìn)行RCMC。先通過“補(bǔ)余RCMC”,即通??過CS操作使信號都具有一致的RCM,第二步是“一致RCMC”,即在二維頻域??進(jìn)行相位相乘校正。??CSA的處理流程如圖2.4所示
本文編號:3246005
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