一种机载SAR数据点目标辐射定标方法北大核心CSCD

针对机载平台姿态时变造成的天线波束指向不稳定而导致辐射精度下降的问题,提出了一种新的天线方向图定标方法。该方法基于sinc函数模型,考虑了飞机飞行过程中横滚角的影响,能够有效改善飞机姿态不稳导致辐射精度下降的问题。文章根据点目标响应能量计算、天线方向图定标和定标常数计算等关键步骤开展辐射定标研究,采用多波段机载SAR系统获取的C波段和X波段SAR数据对该方法的有效性进行了验证。积分法和峰值法的对比分析结果表明,结合本文新的天线方向图模型,积分法得到的相对和绝对辐射精度均优于峰值法,说明积分法提取点目标能量与本文改进的天线方向图模型结合的辐射定标方法能够满足高分辨率机载SAR数据辐射定标处理的要求。     

极化SAR系统及其极化定标精度进展简述

对国内外典型的星载、机载极化合成孔径雷达（SAR）系统及其辐射、极化定标实现情况和精度指标进行调研简述。首先给出了极化SAR数据校正精度的一般需求,然后较为系统的给出了国内外代表性的极化SAR系统现状及其取得的系统校正及数据定标精度成果,包括极化SAR系统相对辐射定标精度、绝对辐射定标精度、极化通道串扰精度、极化通道幅度不平衡精度、极化通道相位不平衡精度等方面,最后对极化SAR数据定标精度的影响因素进行分析。全面地阐述极化SAR系统定标精度信息索引及其发展现状,为相关研究人员提供及时、系统的极化SAR系统研制及其定标性能研究进展信息。     

SAR辐射定标技术研究与应用

针对机载SAR辐射定标问题,该文通过对试验获取SAR图像进行分析处理,分别利用积分法和峰值法计算角反射器的回波响应能量,通过雷达方程推导出回波响应能量和定标常数、理论RCS的关系,由此计算出定标常数,并对结果进行了分析.结果表明,在本文的试验条件下,积分法的相对和绝对定标精度优于峰值法的相对和绝对定标精度.     

多光谱成像仪几何定标系统设计与实现

针对目前常用的面阵多光谱成像仪,设计并实现了相机几何定标数据处理软件。深入研究了相机几何定标的原理与方法,通过对方法的改进对系统进行了优化,使数据处理的过程更便捷。使用自主研制的多光谱CCD相机采集的实验数据,采用该软件进行处理。通过实验结果精度分析和多次实验数据的处理,验证了该系统的可靠性和稳定性。     

TerraSAR图像无控制定位精度研究

针对星载TerraSAR图像无地面控制点情况下的目标定位问题,在分析利用卫星星历数据的基础上,结合SAR距离模型和地球椭球模型,提出了一种TerraSAR图像的地面目标直接定位方法。通过杭州地区数据实验结果表明,TerraSAR图像在平均高程60m的丘陵地区,无控制距离向和方位向的定位精度中误差分别达到24.588m和12.265m。     

SAR有源编码辐射定标技术研究

在对SAR有源编码辐射定标技术的研究中,首先开展了地物杂波信号对SAR辐射定标精度影响的研究,推出了受地物杂波信号影响的系统总体传递函数的误差公式,其次分析了有源编码辐射定标技术抑制地物杂波的机理和信号处理流程。在不同地物杂波分布情况下,完成了SAR有源编码辐射定标技术的仿真实验。实验结果证明SAR有源编码定标技术能够有效地抑制地物杂波信号的影响,改善SAR辐射定标的精度,特别是提高了定标场地选择的灵活性。     

基于正侧视模型的机载双天线干涉SAR外定标方法

采用基于敏感度方程的方法,研究了基于正侧视成像模型下的机载双天线干涉SAR系统的外定标问题。算法通过对干涉成像方程各参数求导,得到基于敏感度方程的误差模型,并在此基础上,依据若干地面控制点的精确数据,求解干涉参数偏差。通过迭代求解,得到定标后的干涉参数,并生成精确的数字高程模型及对地面目标点进行定位。利用我国自主设计、研制的机载干涉SAR系统获得的数据,进行了外定标处理实验,验证了方法的有效性。     

大区域稀疏控制条件下的多条带InSAR数据的联合定标研究

利用干涉SAR的DEM做大区域测图应用中,针对干涉SAR多条带拼接时出现的重叠区高程不一致问题,首次提出了利用条带间重叠区连接点进行多条带联合定标方案,减少了地面控制点的数量需求,降低了野外采集地面控制点的工作量,解决了多条带干涉SAR数据的高程不一致问题,突破了干涉SAR技术用于大区域测图的瓶颈。同时为了解决大区域多普勒中心频率的漂移问题,提出利用控制点估计多普勒中心频率线性漂移的方法。利用中国科学院电子学研究所自主设计、研制的机载干涉SAR系统数据,进行了定标处理实验,验证了方法的正确性和有效性。     

星载雷达高度计沙漠散射特性及定标方法研究

为了提高星载雷达高度计海面风速产品的精度并更好地修正海况偏差的影响,有必要对高度计测量的后向散射系数进行定标。分布目标是星载雷达散射系数定标的有效手段,而沙漠的散射特性特别适于高度计的散射系数定标。检验了Jason-2卫星高度计的沙漠回波波形,在澳大利亚辛普森沙漠和我国的塔克拉玛干沙漠选取了适当的区域,收集了在这些区域长达7a的Jason-2高度计数据。基于这些数据,研究了Jason-2卫星雷达高度计在沙漠上的散射系数特性,并提出了基于沙漠的散射系数定标方法,分析了其原理、可行性和试验方案,探讨了高度计和现场定标散射计足迹匹配等关键技术,并对其定标误差进行了分析,论证了沙漠定标场可实现优于0.5dB的定标精度。该方法有助于进一步提升海洋2号(HY-2A)卫星风速和海况偏差产品的质量和应用前景。     

Whitt点目标极化定标算法的实验研究

将Whitt等人提出的通用的点目标极化定标算法应用到SIR-C系统获取的L波段多极化数据中,进行定标实验。利用所获取的SIR-C合成孔径雷达图像中存在的点目标,将它们经过SIR-C定标组定标的极化数据作为理论值看待,运用Whitt算法来定标整幅没有定标的图像。最后将实验获取的结果与SIR-C定标组定标结果互相比较,可以看出这个算法具有良好的性能。     

SAR定标中角反射器的研究

角反射器是合成孔径雷达(SAR)定标中使用最为广泛的无源点目标,开展角反射器的研究对于SAR定标有着十分重要的意义。本文采用融入多层次快速多极子算法(MIFMM)的矩量法(MoM),对角反射器的雷达散射截面(RCS)进行计算,对比几种常用角反射器的性能,确定不同尺寸三角面角反射器RCS最大值及相应的入射方向,分析加工尺寸、加工角度误差、入射角度偏差等对三角面角反射器RCS的影响,总结角反射器在设计制作和安装过程中应考虑的问题。本文的分析结果对设计角反射器和SAR定标具有重要的参考价值。     

高分辨率SAR辐射定标中两种角反射器响应测量方法的应用对比研究

利用角反射器进行SAR图像辐射定标是一种简单、实用、精度较高的绝对定标方法。其关键技术包括角反射器响应测量、天线方向图拟合和定标常数确定。针对机载分米级高分SAR影像定标问题,在同一场景中布设了30和10cm两组三面角反射器,依据雷达中心入射角估计值、均方根误差和变异系数等指标,分析了已有的两种角反射器响应测量方法,即峰值法和积分法的适用性,并提出了一种新的天线方向图拟合方法。最后给出了两种方法对高分辨率SAR辐射定标的适用性结论。     

基于三线结构光的相机平面标定方法研究

相机标定技术是结构光三维视觉测量的关键技术之一,结构光测量系统的相机标定的精度对三维测量的精度有很大影响;首先对三线结构光系统图的相机标定方法进行了分析,简单介绍了工业相机成像的几何模型及标定的原理;其次利用Harris角点检测方法提取特征点坐标,并选用了BP神经网络来校正工业相机的畸变模型,以提高标定算法的优化速度和标定精度;最后采用张正友的平面标定法对校正后的摄像机模型进行标定实验,由实验结果知,该方法具有一定的准确性和有效性,在一定误差范围内,基于神经网络畸变校正的张正友相机标定能够有效提高视觉检测的精度。     

Calibration for X-band Solid-state Weather Radar with Metal Sphere

Calibration of weather radar has a direct impact on the accuracy of detection variables and therefore is critical for most applications of radar data.In this paper,we will focus on simultaneous calibration of reflectivity (Z),differential reflectivity (ZDR) and radial velocity (V) for X-band solid\|state weather radar.To conducting calibration experiments,detailed calibration implementation plan is formulated,two test points are selected and three kinds of spheres are used.Experiments results show that the theoretically calculated Zth and measured Zm have a mean bias of 3 dB and the bias is more affected by the radius than the material of the spheres.The reflectivity has a downward trend and decreases successively from 0.4 to 0.12 dB along with the decent of sampling number.The mean ZDR is about 1.7 dB,which is large deviation in comparison with the theoretical value.The radial velocity (Ve) calculated from GPS information and observed (Vob) have a difference less than 0.1m/s.It is also found that the radar reflectivity variation of metal sphere with azimuth and elevation angles can reflect radar antenna pattern.This calibration experiments provides reference for Dual\|polarization radar.     

散焦模糊量估计的相机加权标定方法

相机标定在计算机视觉领域中有着至关重要的作用.绝大多数相机标定方法假设相机为针孔模型,且需要良好聚焦的图像来保证相机内外参估计的准确性.然而,这些条件会受到相机景深的影响.在薄透镜相机模型假设下,提出了一种加权相机标定的方法,其权重考虑了控制点的模糊量信息.首先对棋盘格标定物上的每一个角点进行散焦模糊量估计,在标定过程中,将散焦模糊量的大小作为一个权重加入到标定能量函数最小化过程中,使得标定精度得到提高.该方法简单高效,不需要额外的数码设备或者特别定做的标定物.在Intel Core i7处理器的计算机下,使用合成数据以及真实数据上进行的实验结果表明,文中方法能够有效减小重投影误差,提高张正友标定方法的标定精度.     

雷达散射计的近场绝对校准技术

在推导散射计绝对校准公式的基础上,分析了远区条件对于雷达散射计绝对校准的意义,通过引入有效雷达散射截面的概念,将入射波前球面弯曲和波束限制引起照射不均匀以及接收天线增益的变化等效为目标雷达散射截面的变化,通过修正使近、远场的绝对校准公式得以统一,给出相应的绝对校准方法。实际的绝对校准结果证明了方法的有效性。文中还给出了关于雷达校准器选择和瞄准精度要求的初步讨论。     

Methods of On-orbit Calibration of Satellite Radiometer Reflective Solar Bands Using the Moon

The quantitative applications of satellite remote sensing,especially the application of detecting trends in environmental parameters,place stringent requirements on the stability of instruments and consistency among different platforms.The stability of lunar photometry in solar reflective bands makes it ideal calibration reference for on\|orbit calibration of satellite radiometers.The principle of lunar calibration is straightforward.Irradiance or radiance of the moon received by the instrument will not change if the relative geometry of the Sun,the Moon and the instrument remains unchanged.So the series of the Moon measurements can monitor the change of the instrument’s responsivity.The same relative geometry is unattainable due to the orbits of the Earth and the Sun and the operation of the satellite.The series of the Moon measurements should be corrected and normalized to the same geometry in order to determine the trend of the instrument’s responsivity.The main procedures of data processing are discussed,including lunar disk\|integrated irradiance calculation or mean radiance calculation,over\|sampling correction,distance correction,lunar phase correction and lunar liberation effect correction.The latter three items are also called geometric effects correction.Key methods of lunar phase correction and lunar liberation effect correction are analyzed,including method of multiple regression and data fitting for raw data and method based on lunar photometric models.The method of quantifying the trend of responsivity for satellite radiometer and the form of correction for calibration coefficients are proposed.     

脉冲磁场发生器自动校准技术研究

针对脉冲磁场发生器校准规范缺失的现状,依据有关国家和国际标准,对脉冲磁场发生器自动校准技术进行了系统研究。提出了需要校准的三类参数,对每类参数给出了校准方法及线路,设计了自动校准系统,以提高校准质量和效率。这些工作为规范该设备的校准及下一步编写校准规范奠定了技术基础。     

飞行试验总静压参数现场校准技术研究

某型试验机由于一体化改装状态限制,总静压传感器拆卸困难,难以实现实验室校准,通过对总静压参数测试、校准原理以及现场环境下的误差影响关键因素开展研究提出一种新的现场原位校准方法以解决该问题。为验证该方法在飞行试验数据测试工作中的准确及实用性,在该型试验机地面试验现场采用提出的在线校准方案进行校准,结果表明,校准数据线性度高,经过校准后的传感器基本误差优于0.1%。经过飞行试验工程验证,该校准方案可满足飞行试验测试数据精度要求,为机载参数校准工作的流程和精度优化提供一种新思路。     

A Review of: “Exploration of the Solar System by Infrared Remote Sensing”. By R. A. HANEL,B. J. CONRATH,D. E. JENNINGS and R. E. SAMUELSON. (Cambridge: Cambridge University Press, 1992.) [Pp. 458.] Price £75.00.

Crop classification is a key issue for agricultural monitoring using remote-sensing techniques. Synthetic aperture radar (SAR) data are attractive for crop classification because of their all-weather, all-day imaging capability. The objective of this study is to investigate the capability of SAR data for crop classification in the North China Plain. Multi-temporal Envisat advanced synthetic aperture radar (ASAR) and TerraSAR data were acquired. A support vector machine (SVM) classifier was selected for the classification using different combinations of these SAR data and texture features. The results indicated that multi-configuration SAR data achieved satisfactory classification accuracy (best overall accuracy of 91.83%) in the North China Plain. ASAR performed slightly better than TerraSAR data acquired in the same time span for crop classification, while the combination of two frequencies of SAR data (C- and X-band) was better than the multi-temporal C-band data. Two temporal ASAR data acquired in late jointing and flowering periods achieved sufficient classification accuracy, and adding data to the early jointing period had little effect on improving classification accuracy. In addition, texture features of SAR data were also useful for improving classification accuracy. SAR data have considerable potential for agricultural monitoring and can become a suitable complementary data source to optical data.