我国微波遥感现状及前景

分析比较了遥感技术中使用的可见光、红外和微波遥感器的特点,介绍了微波遥感理论研究内容和我国的研究现状,叙述了我国机载合成孔径侧视雷达、机载微波辐射计、机载微波散射计、机载海洋雷达高度计的研制和应用状况,指出目前我国机载微波遥感器已基本达到实用水平,并且在生产建设、科学研究和防灾减灾中发挥出作用。列出了国际主要对地观测卫星装载遥感器的情况,从中看出微波遥感器在对地观测中日益增强的作用,建议国家对微波遥感的研究和应用加强统一领导,加强机载实用运行、陆基实验、微波遥感理论研究,以确保早日实现我国自己的星载微波遥感。     

合成孔径雷达遥感原理及应用简介（二）

三、合成孔径雷达要了解合成孔径雷达，必须首先从真实孔径机载侧视雷达（Ｓｉｄｅ－ＬｏｋｉｎｇＡｉｒｂｏｒｎｅＲａｄａｒ，ＳＬＡＲ）谈起。二者的关键不同在于真实孔径雷达沿轨迹方向的分辨率受天线孔径的限制，而合成孔径雷达通过信号处理使得这个分辨率大改善，且...     

全极化合成孔径雷达海浪遥感方法

提出了一种利用全极化真实孔径雷达测量方位方向和距离方向海浪斜率的新方法,该方法不同于极化方向角估计海浪方位向斜率方法,利用两种线极化图像信息将有关弱极化项剔除(流体动力学调制),获得仅包含倾斜项和极化调制项的雷达成像公式。利用机载SAR取代真实孔径雷达进行海浪反演,获得了与浮标致的结果。另外,在速度聚束模式情况下,推导了双极化合成孔径雷达图像谱同海浪谱的非线性变换关系。     

加拿大雷达卫星RADARSAT

RADARSAT是由加拿大空间局研制的一颗新型遥感卫星,计划于1994年底至1995年初发射入轨。卫星将携带新一代的遥感传感器——合成孔径雷达(SAR)和其它传感器。通过有源微波仪器的发射和接收信号,可以透过云层和黑暗“看”到地面的真实状况,并获得地球表面的图像。雷达卫星主要用于海洋观测(包括海水监测、海洋和环境调查、北极地区和加拿大近海岸测量等)、资源调查,还将帮助农业、     

一种有效的直接数据域地面动目标检测方法

直接数据域(Direct data domain, DDD)方法利用子孔径平滑来从单个距离门中获得足够样本,但空域、时域孔径损失严重,使得空时自适应处理的地面动目标检测性能下降严重.针对该问题提出了一种不需要协方差矩阵估计和求逆的DDD方法,该方法将多级维纳滤波器引入到DDD的最优权求解过程中,在低的空时孔径损失下仍然能够获得好的性能.某机载实测雷达数据的实验结果验证了该方法的有效性.     

机载海洋雷达高度计工作模式及数据处理

简要介绍了雷达高度计原理。设计了一套适合于机载海洋雷达高度计系统的工作模式，完成了数据处理子亲统的研制。详细论述了亲统内定标的算法，设计了系统的模式控制及数据处理的软件。通过对大量模拟数据的测试，软件运行良好，可用于机载飞行。     

机载综合光电系统的应用与发展

作战飞机微波隐身和电子战技术的不断进步,使得机载火控雷达的探测距离和抗干扰能力逐步下降,且雷达本身采用有源探测方式,工作时主动发射电磁波易被敌方发现、干扰和攻击。为弥补机载雷达的不足,体积小、重量轻、功耗小、角分辨率高、抗电磁干扰能力强、隐蔽性好,且以被动方式工作的机载综合光电系统不断发展起来。从现有光电探测系统的技术基础和任务需求出发,分析了机载红外搜索与跟踪系统(IRST)和光电分布式孔径系统(EODAS)等机载光电对抗系统的应用、功能、特点、装备现状及发展,并对新一代机载综合光电系统的要求及技术发展趋势进行了预测。     

基于改进粒子群优化的机载预警雷达组网

研究空中机载预警雷达优化设计问题,两部或多部机载预警雷达如何部署,才能充分发挥机载预警雷达的战术效能,满足最大限度地监控随作战态势的发展而变化的重点监控区域的需要.为提高现代战争中空中预警的性能,提出一种改进的粒子群优化算法,对机载预警雷达组网中的部署问题进行优化.首先假定机载预警雷达探测范围是没有盲区的理想圆形区域,得出一个优化的组网试验,再进一步进行有盲区机载预警雷达活动范围受限时的组网试验.最后,提出一个预警机按特定航线巡航状态下优化试验方案.实验结果表明,改进方法行之有效.     

雷达遥感图像解译与散射模型

以电磁波散射理论为基础,结合8毫米真实孔径成像雷达的研究成果,尝试建立散射模型,讨论雷达图像的解译,指出了雷达图像的一些特点。     

机载成像光谱遥感器场地外定标规范的初步研究

根据作者近几年来的实际工作经验,在参照国内外场地外定标实验方法的基础上,从概念研究入手,概括总结机载成像光谱遥感器定标研究内容和总体实施方案,对机载成像光谱遥感器场地外定标规范进行了初步研究。     

基于机载X-SAR海浪监测系统的设计

基于机载X波段合成孔径雷达设计了一套低空机载海浪监测系统.首先在对海浪微波散射和机栽合成孔径雷达成像原理进行分析的基础上,设计出海浪监测系统的总体架构;其次研究合成孔径雷达的成像算法,通过建立仿真模型,反演出海浪谱,最后测量出海浪浪高、海浪波长等主要信息,提供给飞行员用来判断飞机是否具备在海面上降落的安全条件.同时,对...     

合成孔径与实孔径雷达谱域成像算法对比分析

讨论了合成孔径雷达(Synthetic aperture radar,SAR)和实孔径雷达(Real aperture radar,RAR)一维扫描方式下的谱域成像实现问题.文中从SAR和RAR扫描下的波数域波散关系入手,分析了这两种扫描方式下的谱域填充区域和成像分辨率,指出了二者的异同,导出了相应的成像算法.单目标和组合目标的雷达成像仿真实验验证了两种扫描方式下成像算法的有效性和理论分析结果.     

Interferometric SAR imagery of a monochromatic ocean wave in the presence of the real aperture radar modulation

Abstract

The model which allows one to simulate the Synthetic Aperture Radar (SAR) and the along track Interferometric SAR (INSAR) imagery of a monochromatic ocean wave is presented. The model accounts for the effects of the real aperture radar (RAR) modulation of the radar backscatter cross-section. The comparison of the SAR and the INSAR imagery of the wave system under consideration is carried out and the performance of the two imaging systems is studied under various operational conditions. The results of the study indicate that the interferometric SAR is less sensitive to the RAR modulation as compared lo the regular SAR. This fact further augments the assertion that INSAR has considerable advantages over SAR in its potential of providing quantitative information about the ocean wave lengths, directions and amplitudes     

Cover photograph Image from GOES-E spacecraft

Azimuthally travelling ocean waves are seldom well imaged by microwave real aperture radar (RAR) operating with conventional HH or VV polarizations. Attenuation of image intensity modulation in the azimuthal direction implies that ocean wave spectra derived from such images also will not be accurate. Real aperture radar cross-section modulation by long ocean waves is normally attributed to two principal sources, tilt modulation and hydrodynamic modulation. In ocean radar images both of these modulation sources are significantly attenuated in the azimuthal direction. Therefore, complete two-dimensional k-space wave spectra derived from microwave data often are quite different than physical ocean spectra. This paper uses fully-polarimetric radar measurements of ocean backscatter to identify a new source of backscatter modulation that is strongest in the azimuthal direction. This modulation source has potential for augmenting tilt and hydrodynamic modulation sources in the azimuthal direction where their weakness causes poor wave visibility. The predicted improvement in the measurement of ocean wave spectra using an optimized polarization is investigated by means of a RAR ocean imaging model. Fully-polarimetric, and conventional, radar spectrometers are proposed which are specifically optimized to sense wave-tilts in the azimuthal direction.     

机载脉冲多普勒雷达DBS成像实验研究

脉冲多普勒雷达是现代战斗机普遍采用的一种典型雷达体制。多普勒波束锐化（DBS）已成为机载脉冲多普勒雷达在空／地工作模式中对地面进行高分辨成像的有效途径,因而受到了国内外广泛的重视。本文首先分析了DBS技术的基本原理及其实现步骤,针对载机惯导参数误差较大的实际情况,应用本文提出的新的多普勒质心估计算法－－“曲线拟合相位较正叠代算法”,对某型脉冲多普勒雷达的实测数据进行了成像处理实验研究,给出了实测数据的DBS成像结果,证明了处理过程的有效性。     

Discrimination between crude-oil spills and monomolecular sea slicks by airborne radar and infrared radiometer—possibilities and limitations

Abstract

The applicability of an X-band (9·4 GHz) real aperture radar (RAR) and an infrared (IR) radiometer to discriminate between crude-oil spills and monomolecular sea slicks is investigated over the same sea area. The results from quasi-simultaneous overflights over a crude-oil spill and three different sea slicks (oleyl alcohol, di-(ethylenglycol)-mono-isostearyletherand methyl oleate)show that the advantage of an imaging radar is its uniequi vocal potential for surveying large sea surfaces and that the advantage of an IR sensor is its ability to determinate quickly the thick centres of crude-oil spills. However, neither the RAR nor the IR radiometer can discriminate between crude-oil spills and sea slicks. Therefore, an airborne coastal patrol with the objective of monitoring oil pollution must comprise a package of additional sensors, e.g. a microwave radiometer and/or a lidar system.     

雷达成像仿真研究综述

用于军事飞行模拟器训练的雷达成像,具有不受时间和空间的限制、可控、保密等特点,在模拟训练中起着重要的作用。本文概述机载火控雷达采用的RBM、DBS、AR这3种主要对地测绘方法,国内外战斗机雷达型号及其成像系统;总结国外雷达成像模拟软件及国内雷达仿真器研发的现状,对已有产品的优缺点、适用范围、所用技术做详细说明;介绍雷达成像模拟的主要方法及实现过程,将目前的雷达成像模拟方法划分为3大类：回波信号模拟、传递函数和雷达图像特征的融合;并预测雷达模拟仿真将向建立通用数据库、扩大成像范围、提高实时性和逼真度的方向发展。     

雷达稳定平台模糊PID串级控制设计与仿真

机载雷达稳定平台是根据陀螺仪采集到载机角速度信息,驱动直流伺服电机采用反向运动补偿原理工作,以保证机载雷达成像稳定,清晰。为了提高机载雷达稳定平台的响应性能和抗干扰能力,提出一种模糊PID串级控制方案,根据陀螺仪所采集的角速度信息和编码器反馈的角度位置信息,采用速度模糊PID控制和位置模糊PID控制串联的形式对直流伺服电机进行控制。经MATLAB仿真实验证明,模糊PID串级控制比传统单级PID控制以及传统PID串级控制具有更优秀的响应性能以及抗干扰能力,更加适合复杂环境下机载雷达稳定平台的稳定要求。     

干涉合成孔径雷达海浪遥感研究

海浪是重要的海洋环境参数, 它对港口建设、海上航行、油气田开发等具有重要的意义。合成孔径雷达(Syn thet ic Apertu re Radar, SAR ) 是目前大范围测量海浪的主要工具, 用它来估计海浪主波系统的波长和传播方向比较好, 但要定量的提供海浪的振幅以及SAR 图像强度与实际海面的关系是相当困难的, 而且由SAR 图像获取海浪方向谱也比较复杂。沿航迹干涉合成孔径雷达(Along-Track Interferometric Synthet ic Aperture Radar,ATI-SAR ) 是在平台飞行方向上安置两根天线的双天线合成孔径雷达。相对于合成孔径雷达, 真实孔径雷达调制传递函数对沿航迹干涉合成孔径雷达相位图像的影响很小, 因此沿航迹干涉合成孔径雷达更适合测量海浪。详细介绍了沿航迹干涉合成孔径雷达海浪遥感的成像机制, 为进一步反演海浪方向谱奠定了基础, 最后针对目前研究存在的问题以及今后有待研究的方向进行了探讨。     

机载前视风切变检测气象雷达的研究进展

机载气象雷达是商业飞机强制安装的机载电子设备,可以称得上是“双眼 ”,它对于保障飞行安全具有举足轻重的作用。目前,机载气象雷达关键技术尚掌握在国外 生 产厂商手中。本文从机载气象雷达系统和机载气象雷达涉及的信号处理技术（包括降水目标 检测、湍流检测和低空风切变检测、地杂波抑制等）两个方面论述了机载气象雷达的发展历 程,指出了其中的关键技术和尚待解决的问题。最后,本文针对下一代具有增强型检测能力的 机载气象雷达系统及其相关技术进行了评述。