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。     

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。     

P波段星载SAR电离层对成像的影响及校正方法

主要分析P波段SAR成像时,由电磁波在电离层中的传播时延引起的图像位置偏移和由电离层的色散效应导致的距离向分辨率下降问题.并在此基础上进行了点目标的成像仿真.结果表明:雷达工作频率、带宽以及路径电子总量(TEC)是影响成像质量的决定因素.TEC越大,雷达工作频率越低,信号带宽越大,图像恶化越严重.P波段的星载SAR图像中,图像偏移和分辨率扩展可达几十米.文中提出利用点目标脉冲压缩前的时域响应宽度变化量信息作为电离层定标参考函数的计算依据,实现对电离层误差的校正.     

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。     

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.     

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。     

基于星载SAR图像水域提取的一种新方法

介绍合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)图像的特点,以SAR图像上水域的特征为基础,结合ISODATA聚类算法的特点,提出一种新的SAR图像水域提取方法,在试验中取得良好的效果。     

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。     

星载 SAR 地面快视处理器距离预滤波的设计实现

综合孔径雷达(SAR)实时成像处理器, 在满足分辨率的情况下, 通过预滤波和降采样的方式降低数据率来满足系统处理带宽的要求. 距离向预滤波器由于其在整个信号处理机中的特殊位置决定了其需要极高的运算速度和良好的频响性能. 本文对其工作原理和实现方法作了介绍, 重点比较了采用 TS101 DSP 和 XC4VSX35 现场可编程门阵列(FPGA)实现该高性能滤波器的异同, 并得出采用 FPGA 比采用 DSP 具有无法比拟优势的结论, 本设计工程验证的结果说明了设计的合理性.     

高分辨率SAR与光学图像融合的建筑物三维重建研究

分析了用于建筑物测量的高分辨率SAR叠掩及角反射器效应等成像要素,并将其与高分辨率快鸟卫星图像融合,实现了建筑物屋顶信息的提取。进一步利用SAR叠掩得到的建筑物高度信息和快鸟图像得到的建筑物屋顶信息实现了建筑物的三维重建。与实地测量数据相比较,计算结果精度较高,从而验证了这种三维重建方法的可行性。     

海面波合成孔径雷达成象仿真研究

目的研究合成孔径雷达(SAR)对海面波成象的机理和海面波对雷达截面的调制机理. 方法选用速度聚束模型, 采用不同参数仿真 SAR 对海面波成象的情况. 结果由于海面波的运动, 使得 SAR 对海面波成象过程成为非线性,使 SAR 图象在方位向发生移位和模糊. 结论用这种仿真方法研究 SAR 对海面波成象是一种有效途径.     

极化合成孔径雷达图像船舶目标检测算法

结合区域划分和结构检测模板提出了改进极化白化滤波(IPWF)算法,利用IPWF算法融合极化合成孔径雷达(POL-SAR)中各极化通道图像,同时抑制相干斑,然后利用双参数恒虚警率(CFAR)检测方法对融合后的图像进行船舶目标检测.本文利用香港地区SIR-C全极化单视复数据进行了实验,结果表明IPWF算法更好地降低了相干斑因子,提高了船舶目标的检测率、控制了虚警率,同时可以更好地保持船舶目标的结构信息.     

三峡升船机船厢室施工程序研究

针对三峡升船机船厢室平衡重和船厢荷载的施加顺序对塔柱埋件结构部位变形的影响,对船厢室的施工顺序和设备安装顺序方案进行了研究,解决了船厢和平衡重荷载的施加顺序对螺母柱、齿条和纵向导向变位影响的施工技术难题。根据对塔柱结构进行的仿真计算结果,分析了船厢与平衡重荷载施加顺序分别对螺母柱、齿条、纵向导向部位横河向、顺河向和竖向变形的影响,通过对施工程序优化提出了合理的升船机船厢室的施工程序以及施工总进度计划安排。该施工程序能够使螺母柱、齿条、纵向导向、船厢结构与塔柱在各工况下的位移满足安全要求,并且基于该施工程序的施工进度满足升船机试运行要求。工程实践证明了本文所建立的三峡升船机船厢室施工程序的合理性与科学性,确保了三峡升船机船厢室的顺利施工,保障了升船机的安全运行,可为类似升船机船厢室的施工提供参考。     

Performance comparisons of space borne cryostats

We discuss the performance of liquid helium cryostats that have flown in space or are planned for space flight. Usual figures of merit are total cryostat mass or depletion rate of the cryogen. These often fail to accurately represent other important characteristics which affect cryostat performance such as the method used to survive launch lock-up or the temperature of the cryostat vacuum shell obtained by radiative cooling. To address these issues, we define the ratio, H/R in W day/l as metric to judge cryostat performance. The parameter H=σ_BA_tank(T⁴_shell−T⁴_tank) is the Stefan Boltzmann law for energy transfer to the helium tank, where σ_B is the Stefan Boltzmann constant, A_tank is the surface area of the cryogen tank and T_shell and T_tank are the vacuum shell and cryogen temperatures. The average cryogen depletion rate R=V_f/t is computed using the total cryogen volume, V_f, at the last fill before launch, including the volume of ‘booster tank' cryogen if used and the cryogen lifetime, t, to depletion on-orbit. Cryostats launched on the Space Shuttle have the same H/R≈60 W day/l whether the cryogen was liquid helium or solid neon, and for a broad range of vacuum shell temperatures 113<T_shell<300 K, cryogen volumes 2200>V_f>85 l, and mission times, 9 days to >2 years. Cryostats launched on unmanned rockets have a higher H/R≈300 W day/l. Only one, the X-Ray Spectrometer (XRS), out of the four solid neon and two solid hydrogen cryostats showed a clear advantage of using a cryogen other than liquid helium.     

基于喷射效应的太赫兹高分辨成像研究与进展

太赫兹(THz)成像技术,因其具有能量低、透射率高、波谱范围宽等独特的分析能力,已经在生物医学、安全检查、航空航天等领域展现出巨大的优势及潜在的应用价值,但是较低的空间分辨率制约了太赫兹成像技术的进一步应用。太赫兹波通过具有适当折射率的介质结构产生的“太喷射”效应调控亚波长尺寸太赫兹光场,突破衍射极限对显微系统空间分辨率的限制,同时不损失光场能量和光谱信息,实现高通量、超宽谱的远场太赫兹高分辨成像。本文首先介绍基于纳米喷射的微球透镜显微技术,接着介绍基于太喷射的太赫兹显微技术,最后对基于喷射效应的太赫兹高分辨成像技术的前景做了展望。     

密集式MIMO声呐高分辨成像实验研究

为验证密集式多输入多输出(Multi-Input Multi-Output,MIMO)声呐高分辨成像算法的有效性,进行了水池实验并获得了期望的高分辨成像结果。首先,将成像算法分为角度维高分辨成像和距离维高分辨成像两种,分别建立了各自的成像处理流程。角度维高分辨成像基于虚拟阵列波束形成算法,距离维高分辨成像基于大带宽信号合成算法。然后,根据两种处理流程选择合适的发射信号和阵型,并据此搭建密集式MIMO声呐高分辨成像平台进行水池实验。最后,通过与传统单输入多输出(Single-Input Multi-Output,SIMO)声呐的成像结果进行对比,证明了MIMO声呐可结合发射信号、阵型和相应的处理流程获得更高的角度分辨率和距离分辨率。