合成孔径雷达(SAR)实时成像仿真研究

进行合成孔径雷达（SAR）成像仿真是研究成像雷达的一个重要手段。该文在分析SAR成像仿真机理的基础亡,提出了一种利用视景仿真软件Vega进行SAR实时成像的仿真方法。该方法在建立场景模型的基础卜,利fEH场景纹理材料的物理属性数据及雷达参数计算雷达散射截面（RCS）,再把RCS值输入一个能模拟雷达真实设备的传感器模型,就得到SAR实时仿真图像。为了满足SAR成像仿真的需求,对Vega软件中的纹理材料数据库文件进行了修改,建立了新的纹理材料数据库文件。仿真结果表明新方法能较好地满足SAR实时成像仿真需求,有助于促进SAR成像实时仿真技术的发展。     

基于DirectDraw的合成孔径雷达图像实时显示

介绍了合成孔径雷达(SAR)图像实时显示技术。利用该技术并结合机载SAR实时成像处理器的硬件环境,实现了具有多种功能的滚动显示软件,软件开发采用了基于DirectDraw的技术。目前该软件已成功运行于中科院电子所研制的机载SAR实时成像处理器上。该项技术可方便地移植到其他类似的雷达图像显示系统中。     

基于多次散射目标模型的雷达成像研究

合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar, SAR）作为一种主动微波传感器,被广泛应用于遥感对地观测。然而,传统上的雷达散射模型是基于几何光学近似的,忽略了地物目标之间的相互作用,即多次散射效应。为了充分挖掘和利用毫米波雷达影像中目标电磁散射特性信息,亟需对典型目标的多次散射效应进行建模仿真和验证。基于矩量法（Method of Moments, MoM）分析了球体、二面角等目标表面等效电流分布与分段成像结果的对应关系,并利用后向投影（Back-Projection, BP）算法进行电磁仿真成像,总结了单/双基地雷达模式对成像中散射机制的影响。结果表明：目标表面等效电流分布以及分段等效合成孔径张角会随入射角度发生改变,其中分段等效合成孔径张角会影响方位向分辨率;双基地雷达成像结果中包含更丰富的电磁散射信息。本研究可为SAR系统设计和验证、典型目标回波特性数据收集以及如何基于高解析度SAR影像进行目标识别等研究提供借鉴与参考。     

机载SAR实时成像系统自聚焦方法研究

发展我国自主产权的机载SAR（合成孔径雷达）实时成像系统，对于军事国防、资源探测、灾害预报等领域均具有重要的意义，在SAR成像算法中，自聚焦的好坏是影响图像分辨率的关键因素，但是因为自聚焦算法的复杂性，国内目前尚未有效地解决它在实时环境中的实现问题，从而使得实时成像的质量比较差，提出了一种利用GPS（全球定位系统）数据改善机载SAR实时成像系统自聚焦性能的实现方法，并在自主研制的机载SAR实时成像系统上实现，使该系统的成像分辨率得到明显改善。     

基于Vega的雷达扫描视景仿真方法研究

根据雷达基本方程和Vega程序设计的特点,分析使用Vega视景仿真雷达扫描效果的可行性,指出仿真关键点;提出一种应用Vega雷达仿真应用程序接口（Vega Radar Application Interface）进行视景仿真的方法,最后给出程序框图。     

SAR成像仿真系统的研究与实现

针对目前国内SAR成像仿真研究的需要,分析了国外先进的SAR成像仿真系统框架原理,结合我国成像仿真系统的应用特点,提出了一种SAR成像仿真系统实现方法。基于Vega及其扩展模块radarworks,建立了SAR成像仿真系统,对散射图生成、纹理映射、仿真图像生成等关键技术进行了深入的研究,并给出了相应的解决方法。最后利用结构相似度方法对仿真输出的图像进行了质量分析与评价。实验结果表明了系统的有效性。     

基于机群计算的星载SAR回波并行仿真研究

在星载合成孔径雷达（SAR）回波仿真时域算法和基于FFT的频域模拟算法的基础上,对星载SAR回波仿真的并行化算法进行了研究。基于通用计算机平台构成机群,采用SOCKET通信机制进行消息传递及数据传送,实现了回波仿真的并行化处理。通过对并行算法加速性能的分析,证明了该算法能有效地加速回波仿真的进程。利用Chirp Scaling（CS）算法对仿真数据进行成像,验证了该算法的有效性。     

POS数据在机载干涉SAR运动补偿中的应用

提出了一种利用高精度的定位定向系统(POS)数据,在SAR成像阶段实现机载干涉SAR运动补偿及图像配准的成像处理方法。该方法针对机载干涉SAR系统的双天线雷达数据对的特点,在成像阶段直接利用高精度的POS数据完成干涉SAR图像对的位置误差补偿、干涉相位误差补偿以及自动配准等过程。实际处理结果表明,该方法可以有效地提高机载干涉SAR的图像质量,改善复图像对之间的相干性,非常适用于机载双天线干涉SAR雷达数据的成像处理过程。     

基于OpenSceneGraph的无人机雷达载荷视景仿真应用研究

为了实现无人机视景仿真训练中合成孔径雷达（Synthetic aperture radar-SAR）载荷的仿真,本文采用开源仿真平台OpenSceneGraph（OSG）,设计一种SAR雷达图像仿真的方法。该方法在OSG的基础上,采用GLSLang（OpenGL Shading Language）渲染技术,解决雷达图像的渲染,并实现雷达图像的地面站显示。最后设计仿真流程并对该方法进行仿真验证。仿真结果表明,本文设计的方法能够实现无人机SAR雷达视景仿真的功能,为无人机雷达载荷视景仿真提供一种新的技术途径,并在某型无人机仿真训练中得到应用。     

基于SAR回波仿真的BAQ压缩性能研究

分析了合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）回波的统计特性,引入了基于SAR分布目标回波仿真的方法,研究了分块自适应量化（Block Adoptive Quantization,BAQ）压缩对SAR回波信号特性的影响。然后介绍了BAQ算法原理,以SAR回波的量化噪声因子、相关系数和SAR图像的辐射分辨率为评估指标。利用郊区和城市两幅机载SAR图像进行试验,分析了不同压缩比对两块地形目标的影响效果,试验表明,在保证成像质量的前提下,郊区地形可以采用比城市地区更高的压缩比。     

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。     

基于三层空间模型的地下目标成像

由于电磁波在穿越不同介质时会出现折射现象,因此在机载条件下对地下目标成像时,电磁波信号从机载雷达到达地下目标的整个路径不是直线而是折线,此时再利用常规的自由空间中合成孔径成像方法已经不能对目标进行良好成像.基于电磁波的传播规律和地层有耗媒质的特性,文章提出了电磁波传输的三层空间模型,并将其应用到机载条件下的地下目标成像,通过仿真比较,可以明显看出,使用三层空间模型后对地下目标成像效果的改善,验证了三空间模型适用于机载条件下对分层土壤中的地下目标成像.     

基于Vega的机载脉冲多普勒雷达图像仿真设计

基于Vega开发了机载脉冲多普勒雷达仿真系统,对雷达地物回波图像仿真的五种实现方式进行了比较,详细论述了Radar-Works模块在PD雷达图像仿真中的应用,重点分析了RadarWorks模块在应用中出现的图像无法叠加的原因,提出了双窗口机制的解决方案;有效的解决了基于各种技术下的图像叠加问题,为雷达图像仿真提供了一种新方法.     

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...     

一种航电系统接口软件的架构设计

在机载雷达系统研制过程中多采用半实物仿真验证雷达功能,通常由航电系统在半实物仿真平台与雷达系统之间完成数据的传输交互.为了适用于不同型号的雷达系统,在半实物仿真平台与航电系统之间需要一个接口适配环节.基于上述需求设计了一种航电系统接口软件,通过采用层次化和模块化的开发模式和接口配置、协议配置、流程配置等方法,实现了半实物仿真平台与航电系统之间的接口适配.同时该软件具有数据的收发和存储等功能,并确保数据传输的实时性和正确性.     

机载聚束SAR图像定位精度研究

根据机载聚束SAR成像几何关系及线性RD成像算法,对SAR图像的定位精度 进行了深入探讨。由于现有的惯性导航系统大多精度不高,并不能准确提供载机的真实运动 信息,利用这些参数进行成像处理会使目标偏离真实位置。本文主要分析惯性导航系统提供 的载机飞行参数对机载SAR定位精度的影响,建立定位方程并推导出定位误差解析公式。最 后对机载SAR图像定位精度进行仿真分析与实测数据处理验证,处理结果表明载机的视线方 向的速度误差和载机的位置误差是影响SAR图像定位精度主要因素。     

Vega环境中一种自由视点方式的开发

分析了Vega软件环境中的基本视点方式，并阐述了其工作原理。针对视景仿真系统中视点行为可被自由控制的需求，设计了一种自定义的运动模式，通过与视点和鼠标外设关联，实现了基于鼠标控制的自由视点方式，论述了这种视点方式的工作原理和开发方法。应用结果表明：此视点方式灵活、易用，极大增强了视景仿真实验效果，补充完善了Vega的视点功能。     

基于Creator和Vega的红外飞行视景仿真

目前,红外飞行视景仿真已成为飞行仿真的一个重要研究方向,具有重大的军事和经济意义.针对视景仿真技术对于在夜视条件下也可以进行飞行仿真的问题,文中提出利用Creator建立三维地形模型;基于Vega仿真软件环境开发天空、地面背景和飞机效果;利用Vega中的SensorVision模块讨论了红外飞行视景生成技术,模拟在夜视条件下红外飞行视景环境,以及观察到的红外景象;利用C 编程,调用Vega API函数,开发了视景仿真程序,最后基于MFC完成了对于红外飞行视景仿真的软件界面的开发.开发和应用结果表明,该系统灵活通用,比基于OpenGL图形库开发的红外视景仿真提高了画面逼真度,缩短了开发周期.