我国星载合成孔径雷达应用研究跨入世界先进行列

由我国著名遥感专家徐冠华院士和郭华东研究员负责主持的863星载SAR（合成孔径雷达）应用研究，已在北京中科院遥感所通过了有关专家的鉴定和验收，该项研究成果的完成，标志着我国星载SAR的应用研究跨入了世界先进行列。星载合成孔径雷达具有不受云雨天气和黑夜影响的成像能力及对某些地物的穿透性，是90年代迅速发展起来的一项对地观测的高技术，在许多领域具有广阔的应用前景。该研究项目由国家遥感中，C组织实施，有来自林业部、中科院，地质矿产部、海洋局、农业部、水利部和测绘局等7个部委50余名专家参加，内容包括星戴SAR的成像…     

长序列星载合成孔径雷达数据层析处理技术

介绍了利用长序列星载SAR数据实现三维成像的基本原理,以及使用空间谱估计技术实现高程成像的信号处理方法.给出了实现三维成像的处理流程,重点分析了长序列星载SAR数据三维成像所面临的主要问题及其解决方法,即长序列星载SAR数据配准、相位补偿、基线估计以及高程成像等关键技术的解决方法.进行了星载多基线SAR数据的层析处理实验,并介绍了其它实验结果,最后讨论了多基线SAR层析的应用潜力和未来研究方向.     

海面波合成孔径雷达成像仿真研究

目的：研究合成孔径雷达（SAR）对海面波成像的机理和海面波对雷波截面的调制机理。方法；选用速度聚束模型，采用不同参数仿真SAR对海面波成像的情况。结果：由于海面波的运动，使得SAR对海面波成像过程成为非线性，使SAR图像在方位向发生移位和模糊。结论：用这种仿真方法研究SAR对海面波成像是一种有效途径。     

SAR实时成像光学处理器光机系统设计

为了进一步提高合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)面对海量回波数据的实时成像处理能力,基于4f光学结构对SAR实时成像光学处理器进行了光机系统设计和分析。首先,设计了适用于滤波算法的入瞳直径21 mm、视场角7°、焦距172 mm的傅里叶变换透镜,并对4f光学系统采取紧凑化设计。然后,利用集成优化方法优化了4f光机结构中的柔性镜座,并对整体结构进行了模块化设计和分析。分析结果表明：4f光学系统成像质量趋于衍射极限,傅里叶变换透镜的MTF在55 lp/mm处优于0.57,4f光机系统在常温1g重力工况下透镜面形RMS值小于λ/50,整体结构基频大于100 Hz。4f光学处理器整体尺寸为405 mm×145 mm×92 mm,质量约为2.94 kg,其体积、质量分别仅是同等SAR数据处理水平的斜平面光学处理器的30%、48%。通过数据的模拟仿真,表明系统设计满足星载或机载的实时成像使用需求。     

亚马逊热带雨林星载SAR天线方向图获取与应用

利用亚马逊热带雨林后向散射系数的稳定性可获取星载合成孔径雷达(SAR)俯仰向双程天线方向图并对SAR图像进行辐射校正.给出了基于亚马逊热带雨林星载SAR数据实现天线方向图的估值方法,并利用绝对校正后的SAR图像散射系数沿距离向的衰落特性获得了在轨天线波束指向偏差的估计.仿真结果表明了利用本文算法基于亚马逊热带雨林星载SAR数据获取俯仰向天线方向图的可靠性和稳定性.     

基于MAPES的非均匀多基线SAR三维成像算法

多基线合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)通过在高度方向上的多次重复飞行形成了对目标观测的高度向合成孔径,具有高度向分辨能力,能够实现对目标的三维成像.本文针对各条轨迹非等间隔分布的多基线SAR数据,提出了基于缺失数据向量幅度和相位估计(Missing-data Amplitude and Phase Estimation,MAPES)的非均匀多基线SAR的三维成像算法.根据多基线SAR三维成像的信号模型和基于谱估计的三维成像原理,引人MAPES算法对非均匀采样的目标高度向观测数据进行空间谱估计,实现对目标的高程成像,从而得到了基于MAPES算法的非均匀多基线SAR三维成像处理流程.使用MAPES算法对非均匀多基线SAR的仿真数据和微波暗室数据进行了三维成像实验.     

去斜聚束式 SAR 方位模糊度分析及仿真

方位向模糊度是衡量其成像质量的一个重要指标. 而传统的条带模式 SAR 方位模糊度计算方法对于聚束成像模式来说并不适用. 通过分析方位模糊度的来源及聚束工作模式下回波信号的特点,定义了聚束模式 SAR 的方位模糊度函数,并针对星载去斜条件讨论了方位模糊度函数的变化,采用实际的卫星和雷达参数的仿真结果为系统设计提供了可靠的理论依据.     

一种快速的海面特征SAR成像仿真技术

水下物体运动引起扰动，会在海面产生尾迹。这种尾迹特征同运动物体的参数和下潜的深度以及海况有关。研究这种尾迹特征及其合成孔径雷达(SAR)成像，就有可能利用SAR来检测这个水下运动物体。本文给出了一种水下运动物体的伴流尾迹的快速模拟方法及其合成孔径雷达(SAR)成像仿真方法，并对模拟仿真的结果进行了讨论。     

高分辨率合成孔径雷达图像舰船检测方法

寻找针对高分辨率SAR图像的舰船目标检测算法。利用KSW双阈值分割技术，其效果比传统检测方法好，有利于进一步的目标分类和识别。且必须根据SAR图像分辨率来选择舰船检测算法。     

SAR图像舰船目标检测研究

利用SAR图像进行舰船目标检测是近年来海洋监测一大研究热点,受到各国的高度重视,目前SAR已成为当今舰船检测、监视和定位的最有效手段之一。本文首先回顾了SAR图像舰船目标检测领域近20年的重要研究成果,而后对目前常用检测算法在原理和检测性能方面进行了分析比较,指出各算法的优势与问题,最后对该技术领域的发展趋势做出展望。     

星载SAR影像辐射误差校正算法研究

从SAR影像辐射误差校正原理出发，发展了一种利用DEM和SAR地理编码模型计算地面散射面积和当地入射角，进而校正地形引起的辐射误差的算法，并对计算公式的推导过程进行了论述。通过研究实例对该校正算法的处理效果进行了分析，结果表明算法可以在一定程度上去除地形引起的辐射误差，而且该算法仅要求用户具备产生地理编码影像的能力，而不需要自己建立地理编码模型，因此具有一定的实际应用和推广价值。     

无人机机载合成孔径雷达（SAR）定位方法综述

无人机机载合成孔径雷达（SAR）技术近年来发展迅速,成为一个研究热点。本文对无人机机载SAR定位中的多项式、Leberl、等效共线条件方程、直接定位、读图定位五种方法进行了研究,阐述了各种数学模型的应用前提,并对每种方法的适用性进行了探讨,最后指出了完善无人机定位方法的研究方向。     

基于小波分解的 K-分布 SAR 图像舰船检测

舰船目标检测是合成孔径雷达海洋应用的一个重要组成部分. 通过对合成孔径雷达图像中舰船目标和海杂波背景的结构差异特点进行分析,提出了一种利用小波分解技术和 K-分布海杂波模型的恒虚警率舰船目标检测方法,并对实际 SIR-C C 波段 SAR 图像进行了实验. 实验结果表明,该方法能够在复杂相干斑和海杂波背景中大幅增强舰船目标,并且有效保证了检测结果的准确性.     

Linear and adaptive spaceborne threedimensional SAR tomography: a comparison on real data

Three-dimensional (3-D) synthetic aperture radar (SAR) imaging is a recent technique, based on coherent SAR data combination, and aims to obtain a full 3-D analysis in space. It is a multibaseline extension of the SAR interferometry concept and offers new options for the analysis and monitoring of ground scenes by means of the capability of separating the scattering phenomena along the height dimension. In this work, the authors summarise and extend the results obtained by processing real ERS satellite urban data characterised by a long time span of acquisition and non-uniformly spaced satellite passes, comparing the performance in height focusing obtained with a singular value decomposition (SVD)-based method and adaptive beamforming.     

星载SAR影像地理编码算法研究

对SAR成像机理进行了研究,据此对SAR的成像几何进行了精确构建。所建距离向和方位向成像方程的参数可以由卫星轨道参数和其它成像参数直接获得。若轨道参数精度较高,这些参数就可以直接用于SAR影像的地理编码,生成SAR正射影像。为提高校正精度,研究了以这些参数为初值利用少量控制点对成像方程参数进行非线性求解的算法,并利用该算法完成了ERS2SAR影像的地理编码过程。利用该算法产生的正射影像和地形图的配准精度在东西和南北向都小于50m,可与其它基于地形图坐标系统的图像匹配使用。     

提高分辨率的带宽外推SAR成像算法

分析了合成孔径雷达(SAR)的图像信号模型,阐述了应用数据外推方法提高分辨率的可行性.提出一种最小方差谱估计和最小加权范数约束结合的非参数类数据外推方法.该方法外推SAR相位历史域信号有效带宽可得到较好的成像效果.仿真和实测数据处理证明了此方法的有效性,并给出了定量比较与分析.     

Inverse synthetic aperture radar imaging of ship target with complex motion

High-resolution inverse synthetic aperture radar (ISAR) imaging and recognition of ship target is very important for many applications. Although the principle of ISAR imaging of ship target on the sea is the same as that of flying target in the sky, the former usually has more complex motion (fluctuation with the oceanic waves) than the latter, which makes the motion compensation very difficult. However, the change in phase chirp rate caused by the complex motion of ships will deteriorate the azimuth focusing quality. In this paper, we first model the complex motion of ship target with cubic phase terms (parameterised on chirp rate and its change rate), then a new ISAR imaging method, referred to as TC-DechirpClean, is proposed, which estimates the chirp rate and the change rate of chirp rate of all scatters in the time? chirp distribution plane. Both numerical and experimental results are provided to demonstrate the performance of the proposed method.