機載圓周SAR成像技術(shù)研究
發(fā)布時間:2021-10-25 17:25
機載圓周合成孔徑雷達(CSAR)作為一種新興的成像模式,具有全方位觀測、高空間分辨率和可三維成像等優(yōu)點。隨著CSAR成像技術(shù)的不斷發(fā)展,現(xiàn)已逐漸成為對重點區(qū)域?qū)嵤┚_觀測的有效手段之一。該文重點闡述了作者所在研究團隊近年來在機載CSAR成像技術(shù)方面完成的研究工作,包括機載CSAR成像模型,空間分辨率評估,CSAR二維成像,基于單圓周CSAR的目標三維圖像重構(gòu)和多基線CSAR(HoloSAR)三維成像等技術(shù),并給出了P, X兩個頻段機載CSAR的實測數(shù)據(jù)處理結(jié)果。已取得的研究成果證明了機載CSAR成像的有效性和實用性。該文主要內(nèi)容基于作者2019年8月16日在"雷達學(xué)報第五屆青年科學(xué)家論壇"上的學(xué)術(shù)報告。
【文章來源】:雷達學(xué)報. 2020,9(02)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:22 頁
【部分圖文】:
機載CSAR成像幾何
由式(8)可知,當發(fā)射電磁波為點頻信號時,CSAR對理想點目標具有成像能力,且對應(yīng)的點目標脈沖響應(yīng)函數(shù)特性由0階貝塞爾函數(shù)特性決定。由式(7)與式(8)可知,理想點目標的CSAR脈沖響應(yīng)函數(shù)與方位角φ無關(guān),而不再僅僅取決于信號帶寬,且二維分辨率主要由雷達載頻決定。這是CSAR理論上能夠獲取亞波長級二維分辨率的原因。此外,評估CSAR圖像的主要技術(shù)指標(如分辨率、峰值旁瓣比、積分旁瓣比),由Bessel函數(shù)特性和載頻、信號帶寬共同決定。0階貝塞爾函數(shù)在–3 dB時的主瓣寬度為0.1950,由式(8)可得單點頻下點目標脈沖響應(yīng)函數(shù)可得CSAR的理論分辨率為其中,λrc為載波波長,θ為入射角?砂l(fā)現(xiàn),CSAR成像下的理想點目標的空間分辨率可達到亞波長量級。顯然從式(7)中難以得到CSAR分辨率的解析表達式。但仍可以采用數(shù)值計算的方法分析CSAR的分辨率特性[38]。
其中,?ρ為通過CSAR點目標脈沖響應(yīng)函數(shù)估計得到的非相干分辨率,定義Γ(Br,?sub)為波數(shù)展寬因子。下面將對波數(shù)展寬因子進行數(shù)值分析。由于該因子是由B r和?s ub兩個變量共同決定,因此基于這兩個變量的Γ(Br,?sub)仿真結(jié)果如圖3所示。觀察圖3可發(fā)現(xiàn),隨著相對帶寬比B r和子孔徑積累角?s ub的增大,波數(shù)展寬因子Γ(Br,?sub)的數(shù)值成指數(shù)下降的趨勢。采用曲線擬合的方法,可得到波數(shù)展寬因子曲面的表達式(
【參考文獻】:
期刊論文
[1]低頻圓周SAR系統(tǒng)設(shè)計與試驗驗證[J]. 張佳佳,姚佰棟,孫龍,江凱. 電子技術(shù)與軟件工程. 2017(15)
[2]圓軌跡SAR快速成像處理[J]. 劉燕,吳元,孫光才,邢孟道. 電子與信息學(xué)報. 2013(04)
[3]圓跡SAR成像技術(shù)研究進展[J]. 洪文. 雷達學(xué)報. 2012(02)
博士論文
[1]高分辨率圓跡合成孔徑雷達成像機理及方法研究[D]. 張祥坤.中國科學(xué)院研究生院(空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心) 2007
碩士論文
[1]圓跡SAR系統(tǒng)DEM提取及運動補償技術(shù)研究[D]. 吳琦.南京郵電大學(xué) 2017
[2]圓跡SAR快速高精度極坐標格式成像算法研究[D]. 查鵬.上海交通大學(xué) 2015
[3]圓周SAR成像算法及相關(guān)技術(shù)研究[D]. 田甲申.電子科技大學(xué) 2013
[4]線陣及圓周SAR三維成像算法研究[D]. 吳堃.電子科技大學(xué) 2012
[5]圓周SAR三維成像技術(shù)研究[D]. 王本君.電子科技大學(xué) 2012
本文編號:3457859
【文章來源】:雷達學(xué)報. 2020,9(02)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:22 頁
【部分圖文】:
機載CSAR成像幾何
由式(8)可知,當發(fā)射電磁波為點頻信號時,CSAR對理想點目標具有成像能力,且對應(yīng)的點目標脈沖響應(yīng)函數(shù)特性由0階貝塞爾函數(shù)特性決定。由式(7)與式(8)可知,理想點目標的CSAR脈沖響應(yīng)函數(shù)與方位角φ無關(guān),而不再僅僅取決于信號帶寬,且二維分辨率主要由雷達載頻決定。這是CSAR理論上能夠獲取亞波長級二維分辨率的原因。此外,評估CSAR圖像的主要技術(shù)指標(如分辨率、峰值旁瓣比、積分旁瓣比),由Bessel函數(shù)特性和載頻、信號帶寬共同決定。0階貝塞爾函數(shù)在–3 dB時的主瓣寬度為0.1950,由式(8)可得單點頻下點目標脈沖響應(yīng)函數(shù)可得CSAR的理論分辨率為其中,λrc為載波波長,θ為入射角?砂l(fā)現(xiàn),CSAR成像下的理想點目標的空間分辨率可達到亞波長量級。顯然從式(7)中難以得到CSAR分辨率的解析表達式。但仍可以采用數(shù)值計算的方法分析CSAR的分辨率特性[38]。
其中,?ρ為通過CSAR點目標脈沖響應(yīng)函數(shù)估計得到的非相干分辨率,定義Γ(Br,?sub)為波數(shù)展寬因子。下面將對波數(shù)展寬因子進行數(shù)值分析。由于該因子是由B r和?s ub兩個變量共同決定,因此基于這兩個變量的Γ(Br,?sub)仿真結(jié)果如圖3所示。觀察圖3可發(fā)現(xiàn),隨著相對帶寬比B r和子孔徑積累角?s ub的增大,波數(shù)展寬因子Γ(Br,?sub)的數(shù)值成指數(shù)下降的趨勢。采用曲線擬合的方法,可得到波數(shù)展寬因子曲面的表達式(
【參考文獻】:
期刊論文
[1]低頻圓周SAR系統(tǒng)設(shè)計與試驗驗證[J]. 張佳佳,姚佰棟,孫龍,江凱. 電子技術(shù)與軟件工程. 2017(15)
[2]圓軌跡SAR快速成像處理[J]. 劉燕,吳元,孫光才,邢孟道. 電子與信息學(xué)報. 2013(04)
[3]圓跡SAR成像技術(shù)研究進展[J]. 洪文. 雷達學(xué)報. 2012(02)
博士論文
[1]高分辨率圓跡合成孔徑雷達成像機理及方法研究[D]. 張祥坤.中國科學(xué)院研究生院(空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心) 2007
碩士論文
[1]圓跡SAR系統(tǒng)DEM提取及運動補償技術(shù)研究[D]. 吳琦.南京郵電大學(xué) 2017
[2]圓跡SAR快速高精度極坐標格式成像算法研究[D]. 查鵬.上海交通大學(xué) 2015
[3]圓周SAR成像算法及相關(guān)技術(shù)研究[D]. 田甲申.電子科技大學(xué) 2013
[4]線陣及圓周SAR三維成像算法研究[D]. 吳堃.電子科技大學(xué) 2012
[5]圓周SAR三維成像技術(shù)研究[D]. 王本君.電子科技大學(xué) 2012
本文編號:3457859
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