X—Y振镜扫描失真及其校正

本文主要叙述了在二维振镜光扫描系统中的线性失真和枕形失真问题,对枕形失真的误差形成和实际补偿方法进行了理论分析,并且利用电子线路实现对枕形失真的校正。     

双振镜二维扫描系统的误差分析和校正技术

针对激光烧结快速成型系统中双振镜二维扫描系统存在的聚焦误差和"枕形”畸变,论证了相应的校正办法.分别以动态聚焦模块校正聚焦误差,以网格插值算法软件校正"枕形”畸变.这些校正技术适用于所有使用双振镜实现二维扫描的系统.     

二维指向镜系统成像特性研究

为了实现对大视场范围的目标进行搜索捕获或者成像,采用了二维指向镜与面阵探测器相结合的技术方案。对二维指向镜系统电机转角耦合特性和成像规律进行研究。首先,从光学反射矢量理论出发对二维指向镜系统建立数学模型,解耦得到扫描电机转角与视轴指向方位角之间的关系;然后,从数学模型出发可得出电机扫描时目标在像面的扫描轨迹和二维扫描镜系统造成的像旋情况,实验测得扫描轨迹的倾角与计算所得的轨迹倾角误差小于0.1°,像元位置偏差不到0.2个像元;最后,分析了采用二维扫描镜的成像系统消除像旋的算法,为二维指向镜实现精确跟踪和软件校正像旋提供理论依据。     

基于优化技术的ISAR成像运动补偿

给出了一种基于优化技术的运动补偿方法，通过对运动目标的径向非匀速运动引起的时变的非线性相位主非然速转动引起的转角不均匀进行补偿，从而获得了理想的同分辨目标二维像，本文用这种优化补偿方法对外场实验的飞机回波数据进行了成像实验，成像结果表明，目标二维聚焦聚良好，与传统的运动补偿方法相比，成像质量明显得到改善。     

前视扫描声呐成像径向误差分析和补偿

该文提出了一种基于运动补偿的前视扫描声呐成像方法:采用后向映射,将扇形成像区域的直角坐标系转换成极坐标系,在极坐标系进行2维插值,提取幅度并转成图像格式。通过建立载体运动模型,分析载体运动,将载体运动影响转换为图像域移动,对前视声呐图像进行实时运动补偿,消除径向误差。分析了“深海勇士”号前视声呐数据,其单幅图像最大径向误差近似达到工作距离的19%。通过仿真和实验验证所提算法补偿了由载体运动造成的图像的径向误差,能准确表示目标信息。     

前视扫描声呐成像径向误差分析和补偿

该文提出了一种基于运动补偿的前视扫描声呐成像方法:采用后向映射,将扇形成像区域的直角坐标系转换成极坐标系,在极坐标系进行2维插值,提取幅度并转成图像格式.通过建立载体运动模型,分析载体运动,将载体运动影响转换为图像域移动,对前视声呐图像进行实时运动补偿,消除径向误差.分析了"深海勇士"号前视声呐数据,其单幅图像最大径向误差近似达到工作距离的19％.通过仿真和实验验证所提算法补偿了由载体运动造成的图像的径向误差,能准确表示目标信息.     

半盲二维自聚焦SAR运动目标成像方法

在SAR对动目标成像时，由于目标运动的不确定性，针对静止目标的成像算法处理不能完全补偿由于目标运动引入的额外距离徙动（RCM）和方位相位误差（APE），因此，在SAR图像中，运动目标会出现二维散焦。已有方法都是针对残留距离徙动和方位相位误差分别进行估计和补偿，其补偿精度和计算效率还有待进一步改进。通过分析运动目标在SAR图像中的残留相位误差结构，提出一种针对运动目标散焦的二维自聚焦算法。新方法只需直接估计方位一维相位误差，然后利用先验的二维相位误差内部结构信息，将一维相位误差映射得到二维相位误差，从而实现精确的二维相位补偿。通过仿真实验验证了该方法在计算效率和估计精度上具有更明显的优势。     

激光反射层析成像相位恢复算法研究

针对激光反射层析成像中目标随机抖动与径向运动造成的投影中心失配问题,提出采用相位恢复算法对重构图像进行相位恢复重建,通过反复光强迭代消除目标随机运动造成的相位误差,达到减少重构误差、恢复目标图像的目的。为改进G-S算法收敛速度与恢复精度,提出频域模值加权方法进行投影数据相位迭代恢复,仿真实验表明,将算法收敛速度与收敛精度提高了1.2倍以上。通过对三组仿真实验处理,重构图像的平均相对均方误差由2.487 5下降到0.792 7,有效地恢复了目标图像轮廓。外场实验表明,该算法能够有效消除重构图像伪迹,改善激光反射层析成像系统成像质量。     

基于波数域子孔径的机载三维SAR偏航角运动误差补偿

机载3维SAR可实现3维成像, 但运动误差会影响成像质量, 其中姿态角误差改变阵元间相对位置, 影响复杂, 目前还没有基于测量数据的补偿方法。该文建立了机载3维SAR成像模型, 分析了姿态角误差对成像的影响, 其中偏航角误差的补偿最为复杂。由回波相位可得航迹向和跨航向波数, 根据这两个波数计算的距离误差与目标位置无关, 消除了误差的空变性。提出在航迹向和跨航向2维波数域分块计算距离误差, 在空域补偿的波数域子孔径补偿方法。仿真结果证明该方法可有效补偿偏航角运动误差的影响。      

任意阶运动目标强度关联成像

开展了强度关联阶数对于运动目标关联成像影响的研究,通过改变信号光束和参考光束的阶数,分别讨论了切向和轴向运动目标在不同强度关联阶数下的关联成像质量。在运动目标关联成像系统原理光路的基础上,从理论上重点分析了不同强度关联阶数对关联成像计算模型的影响,并且利用计算机进行了仿真实验。结果表明:强度关联阶数的改变不能消除运动模糊,增加信号光束的阶数可以改善关联成像质量,但是在去除背景项的情况下,反而是最低阶的关联成像质量最好,并且轴向运动目标的关联成像质量下降地更为严重。     

同步扫描水下激光成像的角分辨率极限

同步扫描水下激光成像技术是一种能有效抑制后向散射的水下成像技术,它采用高度准直的激光束照明水下目标,通过扫描扩展横向视场,结合载体的纵向运动得到目标的二维灰度图像。建立了目标反射率的一维理论模型,通过该模型分析了激光发散角和采样角对同步扫描水下激光成像系统角分辨率的定量影响。结果表明,若激光发散角为δ,并以对比度衰减至原始目标的0.2倍为下限,则系统的角分辨率可达0.6δ。     

一种求解GEO星机双基地SAR二维频谱的方法

求解回波信号的二维频谱是双基地合成孔径雷达(Bi-SAR)系统成像的关键问题,传统方法主要有Loffied双基公式法(LBF)和扩展Loffied双基公式法(扩展LBF)。而对于地球同步轨道星机双基地合成孔径雷达(GEO星机双基地SAR)来说,由于收发平台具有明显的异构性,采用传统方法求解回波信号二维频谱会产生较大的误差。文中针对GEO星机双基地SAR系统的结构特点,提出采用多普勒贡献比加权(DDW)的方法来求解回波信号的二维频谱,并通过仿真分析比较了LBF、扩展LBF、DDW三种方法求解回波信号二维频谱的相位误差;然后,选取GEO星机双基地SAR场景下的点目标,利用求解得到的二维频谱进行仿真成像;最后,比较了成像效果,说明采用DDW方法求解该模式下回波信号二维频谱的优越性。     

一种改进的凝视焦平面探测器亚像元成像处理算法

利用光学微扫描和亚像元成像处理技术,实现亚像元成像系统是当前提高光电成像系统空间分辨率的重要技术途径.本文在分析二维凝视焦平面探测器的亚像元成像和重构原理的基础上,提出了一种改进的基于二维2×2微扫描的亚像元成像处理方法,解决了边界精确标定法的标定以及边界值近似法的误差问题.模拟分析表明:算法可有效实现亚像元成像,且处理工作量小,易于实现实时处理,可望在可见光和红外亚像元成像领域获得应用,算法对于发展高性能热成像系统具有重要的理论指导意义和实用价值.     

二维干涉式被动毫米波近场目标成像分析

近场成像是干涉式被动毫米波成像技术的重要应用领域,阵列构型是影响近场相位误差的重要因素。搭建二维合成孔径近场成像仿真系统,实现目标场景生成、近/远场前向仿真、图像重构和近场相位误差等功能。利用该系统对空间分辨力相同条件下的常用二维天线阵型的近场误差进行定量评估和分析,针对二单元的近场扫描成像试验系统,提出一种将接收机通道误差、近场相位误差分步校正的自定标方法。比较基于参考点源的近场成像方法,该方法仅需先验距离信息,无需再对参考点源进行成像,具有操作简单、成像速度快的优势。     

基于直角坐标模型的动目标成像方法研究及分析

鉴于二维平面模型下快速运动目标信号回波的空变性对成像有较大影响,本文提出了一种基于直角坐标系的运动目标信号模型和成像方法,并通过仿真分析验证了该方法的有效性。     

基于最小二乘估计的InISAR空间目标三维成像方法

InISAR系统能够在短观测时间内实现对目标的3维成像,在目标识别和分类中有广泛应用。但是ISAR成像平面不仅取决于目标相对雷达的空间位置,还和目标的运动情况有关。针对空间平稳运动目标,该文利用互相垂直的L型基线构成双通道InISAR系统,对各天线接收到的回波分别采用各自的参考距离进行聚焦处理,采用传统的距离-多普勒算法得到目标散射点2维像,通过提取各散射点的干涉相位和多普勒信息,采用最小二乘方法对目标的有效转动角速度大小和方向进行估计,进而估计出散射点的3维位置,实现目标3维成像。仿真实验验证了所提方法的有效性和鲁棒性。     

微波近场成像方法研究

提出一种适用于机场隐匿物体探测、走私以及其它场合安检的毫米波成像方法。使用的成像方法是用天线在x-y平面上进行扫描,利用接收到的目标散射回波的相位及其幅度信息重建目标的二维像。对二维重建算法进行详细的推导,并对该算法进行计算机仿真,仿真结果表明该算法不但可以准确重建目标的二维像,而且具有良好的分辨率。     

目标二维RCS 成像仿真与实验研究*

对目标开展了二维RCS 成像仿真与实验研究,分别采用SBR 方法与解析方法计算目标的散射特性并 提取相应的二维RCS 成像信息,基于时域加窗技术对采样信号进行加权处理抑制旁瓣电平以提高成像质量,通过 Cross-Range 处理方法获取目标二维RCS 成像结果以表征目标散射的强弱分布,设计了斜置平板以及3 个小球这两 个典型案例,展开相应的二维RCS 成像仿真与实验分析研究。结果表明:二维RCS 成像仿真结果与测试结果吻合良 好,有效验证了二维RCS 成像仿真方法的有效性。     

相干编码成像分析及其仿真研究

相干编码成像技术是近年来受到广泛关注的一项主动成像技术.它利用直线下涉条纹对目标的频谱进行提取,并利用相位闭合技术消除随机相位,最终获取远距离目标的高分辨率图像.文章对傅里叶望远术的基本理论进行了推导,详细阐述了相位闭合实现方法,并对各个过程进行了计算机模拟,使得能在实验条件不太成熟的情况下对它的理论进行实践.仿真实现了对两个目标的频谱扫描并重建了它们的二维灰度图像,充分验证了傅里叶望远术的正确性和可行性.     

相控阵雷达二维成像实验研究

Ｌ波段相控阵雷达用来对飞机进行ＩＳＡＲ二维成像，无论就雷达体制还是波段，在国内外都未见报道。本文介绍了这项研究成果的系统方案运动补偿方法，并列出多种民航机成像的实验结果。