典型金属立体目标的毫米波辐射特性研究

针对规则金属立体目标的毫米波辐射特性数据库不完善的问题，对金属球、金属柱和金属立方体三种典型目标分别进行3mm和8mm两个波段辐射特性研究，并对比分析不同结构对目标毫米波辐射特性的影响。通过理论计算金属平面目标天线温度对比度，利用面元法推导出天线主波束范围内的金属立体目标表面的视在温度。在此基础上使用辐射计对不同金属立体目标进行实际的测量，分析了造成视在温度差异的原因。实验丰富了金属立体目标的毫米波辐射特性数据库，为典型金属立体目标成像和目标识别提供准确有效的数据支持。     

基于岭回归的毫米波辐射图像的复原研究

毫米波辐射计具有全天时全天候的工作能力,可提供红外与可见光探测器不能获取的特殊信息。在分析低分辨率毫米波辐射成像主要退化因素的基础上,采用基于最小二乘的岭回归算法反演地物目标的视在温度分布,利用水平和垂直方向的视在温度分布来获取毫米波辐射图像的细节纹理。以光学图像为参考3mm波段的实际辐射成像复原结果表明,基于岭回归的3mm波段的辐射图像纹理细节清晰,空间分辨率获得了较大的改善。     

基于毫米波辐射特性的水面植被检测方法

针对采用3 mm波段辐射计对水面植被辐射特性进行检测的问题,在研究分析了水面的亮度温度和水面植被的介电特性的基础上,采用相干法建立了水面植被辐射特性的多层介质模型,与3层介质模型相比,仿真结果与实验数据更加吻合,表明多层介质模型能更精确地模拟水面植被的辐射特性;通过实验得出,在不同的入射角下,水面植被亮温相比水面亮温均有上升,说明水面相比植被具有亮温低、冷目标的毫米波辐射特征,可利用毫米波辐射特性监测区域内水面植被。     

毫米波辐射特性数据库的设计及其在仿真系统中的应用

依照物体的电磁辐射特点,建立了针对不同地物的毫米波辐射特性数据库。该数据库可为仿真系统提供定标数据,可保存各类分析和计算结果。     

太湖水环境的毫米波辐射监测方法研究

针对日益严重的水环境污染和毫米波辐射计系统在测量水环境下目标辐射特性的困难性,提出了一种利用毫米波无线数据采集系统的实时监测方案.方案通过Modbus网络通信协议进行无线通信,将毫米波辐射计采集到的数据在上位机端实时地显示与保存下来.实验证明:此方法能对水环境进行有效可靠地实时监测.     

背景和装甲目标毫米波被动探测统计特性研究

根据背景和装甲目标不同的毫米波辐射机理,采用不同的统计方法得到了背景和装甲目标的不同统计特性;针对背景的不均匀性造成的背景辐射特性的非单一性,提出了采用假设检验的方法得到背景的统计分布;针对装甲目标难以得到统计分布的特点,提出了以目标信号复杂度为特征量的装甲目标辐射特性的统计方法;为毫米波被动探测地物及装甲目标识别方法的研究提供了必要的理论依据,具有切实可行的指导意义.     

8mm波段含水量对砂土辐射特性影响研究

毫米波技术应用的基础是物体在毫米波波段的辐射特性的差异,但现阶段物体在毫米波波段的辐射特性的研究缺乏相关理论和试验验证支撑,因此进行了8mm波段砂土辐射特性和含水量相关关系的建模和仿真研究,通过菲涅尔折射定律及理想介质面波的连续性推导出了理想介质面的反射率计算公式,然后利用该公式进行了8mm波段水面辐射特性和含水量对砂土辐射特性影响的仿真,最后通过测量和计算增加砂土含水量对砂土辐射特性影响的定性试验进行仿真结果的定性验证。试验结果和仿真结果一致,砂土随着含水量的增加发射率在下降,砂土的亮温在下降,通过这一结论可以通过砂土亮温的变化定性反演出砂土含水量的变化,从而为毫米波技术在监测含水量等方面的应用提供一定的理论研究和试验验证支撑。     

一种飞机目标及典型地物红外辐射仿真方法

机场场景内的飞机目标及其所处的地物背景具有重要军事应用价值,为了实现对这类目标的检测、识别以及动态监测,需要一套能够在不同季节、不同气象条件、不同时段、不同探测波段等条件下机场场景内飞机/地物红外辐射仿真的软件来提供训练样本。在Visual Studio 2010环境下,利用OpenGL构建了典型机场场景下飞机及地物背景模型,结合传热学和红外辐射理论的分析,将一款用于热红外分析的RadThermIR软件内核嵌入算法中,提出一种计算飞机及其地物背景的红外辐射场模型和构建其红外图像仿真方法。以图像灰度相似度作为评价指标,该方法和真实红外图像相比,仿真精度高于80%,实验结果表明,该方法可为实现全天候机场场景下飞机目标自动检测识别提供丰富的红外特性分析数据和特性知识训练样本。     

W波段微波辐射计

详细介绍了在航天863-2的支持下,开展的W波段(92 GHz)和F波段(118.75 GHz)毫米波辐射计研究,这两个频率微波辐射计的研究在国内还属首次。F波段微波辐射计正在研制过程中,已完成W波段微波辐射计的系统集成,并对系统各项指标进行了测试。     

基于双极化ASAR数据的水稻信息提取

通过分析长乐市试验区2005年ENVISAT ASAR数据图像,研究水稻信息提取的方法。提出在分析两个时相、双极化ASAR水稻后向散射变化规律的基础上,构建基于两个时相、双极化的新波段图像的新方法,该方法不仅增强了水稻信息,还减少了水稻和其他背景地物的混淆度,只要采用简单的图像监督分类方法就可以很好地提取出水稻信息,其精度达到94.92%。研究表明,该方法能够有效的识别并提取出水稻信息。     

全极化SAR数据信息提取研究

全极化SAR(Synthetic Aperture Radar)测量的是每一像元的全散射矩阵,可合成包括线性极化、圆极化及椭圆极化在内的多种极化图像。因此与常规的单极化和多极化SAR相比,在雷达目标探测、识别、纹理特征的提取等方面全极化SAR具有很多优点。基于新疆和田地区的SIR-C L波段全极化雷达数据,介绍了极化合成的基本原理和数据处理流程,分析了几种典型地物全极化信号的特点,并在此基础上用监督分类法进行了全极化SAR数据的信息提取。结果表明:全极化SAR数据比单极化和多极化SAR数据具有更高的分类精度,并有效地的提取出地表信息,为利用SAR数据反演地表参数打下了基础。     

基于目标分解理论的全极化SAR图像神经网络分类方法

由于全极化合成孔径雷达(synthetic aperture radar)能够测量每一观测目标的全散射矩阵，即可合成包括线性极化、圆极化及椭圆极化在内的多种极化图像，因此与常规的单极化和多极化SAR相比，在雷达目标探测、识别，纹理特征和几何参数的提取等方面，全极化SAR均具有很多优点，但是由于地物分布的复杂性往往造成不同地物具有相似的后向散射信号特征，因而加大了地物信息提取的难度。同时由于这些极化合成图像具有较高的相关性，从而导致了图像分类精度的降低。为了提高全极化SAR图像的分类精度，基于新疆和田地区的SIR-CL波段全极化雷达数据，利用目标分解理论首先将地物回波的复杂散射过程分解为几种互不相关的单一的散射分量。由于这些单一的散射分量都对应于具有不同物理和几何特征以及分布特征的地物，从而提供了更加丰富的地表覆盖信息，这样就很大程度地改善了地物信息的分类精度；然后利用分解后单一散射分量数据结合传统的极化合成数据，可以得到更多的互不相关的数据源，再使用神经网络分类法对这些数据进行分类。分类结果表明，这种方法大幅度提高了全极化SAR数据用于实验区土地覆盖分类的精度。这种分类方法也可以广泛地用于SAR数据地表覆盖和土地利用动态监测和地表参数的提取。     

Quantification Error Analysis of Digital Correlator on Fully Polarization Microwave Radiometer

Fullypolarization microwave radiometer is a passive remote sensing device that measures the target’s microwave radiation characteristics.It is a complete extractiontechnology of polarization information such as amplitude,frequency and phase based on the traditional microwave radiometer.Digital correlator utilizes high-speed analog-to-digital converter and programmable logic device FPGA to realize quantification processing and related operations of horizontal and vertical channel signal.Compared to analog correlators,digital correlators have the advantage of high bandwidth and immunity from DC interference,but quantification errors are also introduced in the quantification process.This paperanalyzes the influence of 8 bit quantification on the correlation coefficient before and after quantification on digital correlation fully polarization radiometer whichdeveloped by NSSC.By determining the appropriate A/D quantification threshold,it is ensured that the error of the digital correlator has the least influence on the radiometer system.The reliability of the analysis conclusion is verified by modeling and simulation.The results show that the quantification error of 8 bit digital correlator developed by the project can be neglected to the system error.     

基于多角度微波辐射亮温数据反演冬小麦光学厚度

基于高级积分方程模型(Advanced Integrated Emission Model,AIEM),构建了包含宽范围土壤参数的C波段(6.925GHz)多角度裸露土壤发射率模拟数据库,利用该模拟数据分析了不同观测角度的裸露土壤发射率极化差之间的关系。在此基础上,结合ω-τ零阶辐射传输模型发展了C波段低矮植被光学厚度反演算法,并利用地基微波辐射计观测数据开展了冬小麦的光学厚度反演。结果显示,冬小麦光学厚度反演结果与实测冬小麦LAI在变化趋势上具有较好的一致性,反演算法具有一定的可行性。     

基于Mapx的典型地物波谱数据库系统设计研究

地物波谱特性是遥感探测的基础,是定量遥感技术与应用发展的先决条件,加强地物波谱研究的同时应推动地物波谱数据库的建设。论文从典型地物波谱数据库系统总体结构组织、模块划分、功能分配、系统界面设计以及系统数据库设计等方面论述了典型地物波谱数据库系统设计的研究过程。     

吉林西部盐碱地特性微波双频差分无损探测

针对吉林西部盐碱地特性(内地苏打盐类型),应用车载双频段被动微波遥感系统,对不同盐碱状态的4个裸盐碱区进行双极化多角度微波辐射无损探测。基于多角度双频率双极化的观测数据优势,选择逼近式迭代算法来反演其介电常数虚部,Dobson模型反演介电常数实部。在此基础上,应用双频差分法研究了该区域盐碱地介电特性与含水量、含盐量的关系。双频差分结果表明:实部双频差分与盐碱土含水量呈线性关系,相关系数为0.9996;虚部双频差分与含盐量呈线性关系,相关系数为0.9977。这为应用被动微波遥感定量反演盐碱地特性(含水量、含盐量)奠定了理论基础。     

神舟4号飞船多频段微波辐射计及其应用

介绍了我国首次研制的空间对地观测被动微波遥感器--神舟4 号飞船多频段微波辐射计的设备性能参数及指标, 并对海洋、沙漠等地物目标的测量结果进行了分析, 与国外其它星载微波辐射计的测量结果进行了比较。