一种基于参数更新的机载SAR图像目标定位方法

目标定位精度是机载合成孔径雷达(SAR)系统的一项重要技术指标,因此机载SAR图像目标定位具有重要的应用价值。在基于距离-多普勒模型的SAR图像目标定位方法中,载机运动参数的精度会直接影响定位的精度,在机载平台导航精度受限的情况下,定位精度会受到很大影响。因此,该文提出一种基于距离-多普勒模型参数更新的机载SAR图像目标定位方法,利用机载SAR图像与基准图像匹配得到的匹配点来对载机运动参数进行更新,提高参数的精度,进而提高定位的精度。实验证明了该方法的有效性。

     

基于RD算法的星载SAR斜视成像

本文研究了用距离一多普勒（ＲＤ）算法来实现星载 ＳＡＲ的斜视成像处理。给出了星载 ＳＡＲ斜视时的空间几何模型和回波信号模型，详细分析了地球自转和斜视产生的多普勒质心所引起的距离走动差异，及时域和频域校正对成像的影响，并研究了一种改进的ＲＤ算法进行距离走动的校正，此算法能适应大的斜视距离走动和地球自转距离走动。针对不同的距离走动校正进行了计算机仿真，理论分析和仿真结果表明：这种改进的ＲＤ算法是有效的。     

基于电磁散射特性计算的目标SAR图像仿真

目标SAR图像仿真对SAR系统设计与验证、SAR图像几何纠正与地理编码、SAR图像解译和目标识别以及SAR成像处理等具有重要意义.SAR图像仿真总体分为基于信号的仿真和基于特征的仿真,不同应用决定了其相应的仿真方法也各不相同.面向SAR图像解译与目标识别应用,采用基于信号的仿真,研究实现了基于电磁散射特性计算的目标SAR图像仿真,给出了仿真信号的数学模型及仿真流程,并通过简单几何体以及实际目标的SAR图像仿真实验结果验证了其有效性.     

FRFT在SAR运动目标定位中的应用

传统SAR成像技术产生的运动目标图像是散焦的,且其成像位置偏离真实位置,为了得到运动目标的真实运动及位置信息,必须对其重新定位.运动目标的定位关键在于多普勒参数的估计,分数阶Fourier变换作为一种时频分析方法已经被广泛用于运动目标的多普勒参数估计.对分数阶Fourier变换应用于运动目标多普勒参数的估计中的特点进行了详细的分析与推导,并将其与能量均衡法结合,得到了一种不需要成像即可定位运动目标的算法,并通过仿真实验验证了该算法的有效性.     

前斜视机载SAR成象处理的RD算法研究

本文研究了用距离－多卜勒（ＲＤ）算法来实现前斜视机载合成孔径雷达（ＳＡ）成象处理．给出了机载斜视ＳＡＲ的空间几何模型和回波信号模型,详细分析了ＳＡＲ在斜视情况下成象处理必须进行二次距离压缩（ＳＲＣ）的机理,并研究了一种改进的ＳＲＣ方法（ＳＩＭ）,此方法能适应于斜视角更大的情况．针对不同的斜视情况进行了计算机仿真,最后指出了ＲＤ算法处理斜视ＳＡＲ的局限性及理由。     

基于改进SBR技术的地面目标SAR图像快速生成技术

传统的弹跳射线(shooting and bouncing ray,SBR)技术主要适用于自由空间目标的电磁散射计算,当用于地面目标与背景复合场景的电磁散射计算和合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)图像建模与仿真时,在小擦地角下其计算误差显著增大。针对此问题,提出了一种基于“四路径”模型的改进SBR技术,其考虑了目标与邻域地面之间的多次反射效应以及目标与远区地面之间的多径散射效应对地面目标散射回波的影响。首先构建一个尺寸略大于目标包围盒的粗糙地面实体模型;然后结合“镜像法”改进射线追踪技术,分析电磁波在目标各部件间、目标同实体地面之间以及同虚拟半空间分界面之间的射线传播过程;最后结合高频渐近方法完成电磁散射计算。利用精确数值法计算结果对所提出技术进行了验证,并将其应用于地面目标的SAR图像高逼真度仿真,同实测SAR图像比对表明了所提技术具有良好的适用性。     

基于卫星参数预测的星载SAR图像定位方法研究

该文提出了一种基于卫星参数预测的无(少)地面控制点的星载SAR图像的定位方法。该方法利用待校正影像相邻景的成像参数,同时建立预测模型,内插或外推待校正SAR图像的成像参数,从而通过SAR共线方程模型实现无(少)地面控制点的星载SAR图像的定位。文中利用RADARSAT影像进行实验,取得了6～7个像元校正精度。     

基于非理想运动误差补偿的SAR地面运动目标成像(英文)

传统的SAR地面运动目标成像算法主要集中在距离徙动校正和目标的运动参数估计上.但在SAR实测数据处理中,非理想运动误差补偿对动目标聚焦成像质量至关重要,而且该误差既不能通过固定的SAR运动误差补偿算法来补偿,也无法通过采用自聚焦技术解决.该文根据含有非理想运动误差的SAR运动目标回波信号模型,对影响动目标多普勒中心的两类非理想运动误差进行深入分析,提出一种将INS惯导数据与距离走动轨迹相结合的非理想运动误差补偿算法,并通过实际数据和计算机仿真数据验证了该算法的有效性.      

利用SVM的极化SAR图像特征选择与分类

该文提出一种新的利用SVM的特征选择算法,并将其融入到极化SAR图像分类过程中,构成一种新的基于SVM的分类方法。其中,特征选择算法利用支持向量个数作为特征评估指标,并以顺序后退法作为搜索策略。真实数据的实验结果表明,该分类方法能有效降低SVM分类器对自身参数的敏感性,与利用原始特征集和经典的RELIEF-F的分类方法相比,该方法能以更少(或相当)的特征个数,在更广泛的SVM参数取值范围内获得更高的分类精度。     

一种单通道SAR地面运动目标成像和运动参数估计方法

根据单通道高分辨SAR(Synthetic Aperture Radar)运动目标的回波包络和多普勒频谱的特性,本文提出一种利用二阶Keystone变换校正回波数据的距离弯曲,然后估计回波包络的斜率进行走动校正,再对运动目标的多普勒频谱进行分析得到运动目标的多普勒参数,进而对地面运动目标进行成像,同时完成对运动目标的定位,使运动目标在SAR图像中的正确位置上显示.另外,根据地面运动目标的多普勒参数和运动参数的关系,可以估计出运动目标的关键运动参数.结合仿真和实测数据的处理结果表明该方法可有效地对地面运动目标成像和运动参数估计.     

On Stereo Viewing of SAR Images

The interpretability of side-looking radar images can be significantly enhanced by the use of overlapping image strips viewed stereoscopically. Although the subject has been studied for many years, the lack of systematically acquired data has meant that the optimum sensor geometry for good stereo viewing and mapping accuracy is still undetermined. This paper attempts to evaluate stereo viewability using available real images and describes on-going work utilizing digital elevation maps and computer image simulation.     

机载顺轨干涉合成孔径雷达定标中地面控制点的布设策略研究

机载顺轨干涉合成孔径雷达(ATI-SAR)估计运动目标径向速度的精度受干涉相位误差、基线分量误差等影响,因此为了得到较高的测速精度必须对ATI-SAR的系统参数进行定标处理。基于敏感度方程的定标方法是干涉SAR定标中的常用方法,但是其性能受敏感度矩阵条件数的影响,地面控制点(GCP)或角反射器的布设方式决定了敏感度矩阵的条件数大小。该文通过分析给出机载ATI-SAR系统定标中GCP的布设策略,包括静止GCP的布设方式及运动GCP的数量、布设位置、运动速度大小和方向的设置原则,并通过仿真手段对上述布设策略进行了验证。     

具有良好重复率与信息量的立体影像点特征提取方法

针对立体影像匹配问题,从重复率与信息量两个方面对现有几种主要的立体影像点特征提取算子进行了实验分析比较;根据影像的信息熵对影像特征进行聚类分析,提出了一种与影像特征相关的、基于Harris算子原理改进的点特征提取方法;选取不同特征的实际立体影像进行实验分析,证明本文提出的方法具有更优的重复率与信息量.     

一种面向无参考点的顺轨干涉SAR海面复图像配准方法

顺轨干涉SAR海面复图像通常利用静止陆地参考点进行配准,获得精确有效的海洋流场干涉相位信息。复图像中无参考点时,仅能依据海浪纹理进行配准,受海面随机运动以及低信噪比的影响,配准像素偏移往往会出现像素级误差,并导致干涉相位图质量严重下降。根据大尺度海浪变化周期较长,在干涉成像间隔内可视作静止这一特征,该文提出保留大尺度海浪对应的方位谱分量以提高数据信噪比和相关性,进而提高配准精度的方法,并选用海面实际方位分辨率作为大尺度海浪方位谱选取范围的约束条件。通过机载顺轨干涉SAR实验数据证明,所提方法可有效提高无参考点海面复图像的配准精度。     

一种在双通道SAR图像域实现地面运动目标检测的方法

提出了一种在双通道SAR(Synthetic Aperture Radar)图像域基于采样协方差矩阵分析的运动目标检测方法.此方法利用了双通道协方差矩阵非对角元素的性质,即当运动目标的存在使得通道之间不完全匹配时,使得此元素的幅度或者相位信息发生变化,通过检测此变化就可以检测到两个通道之间的起伏,即完成运动目标的检测.相比通常的DPCA(Displaced Phase Center Antenna),该方法的杂波抑制能力更强,消除了目标旁瓣的影响,使得检测目标的门限更好选择,降低了Pfa(Probability of false alarm),仿真结果证明了其在杂波抑制和目标检测方面的优越性能.     

PLC在准确定位控制系统中的应用

为了在一定场合取代高成本的定位控制,实现准确定位控制系统最优的性价比,采用SIEMENS公司S7-200系列PLC作为控制器,控制三相交流异步电动机和步进电机运行以实现准确定位。通过对货物仓储系统中传输带的定位控制,及对直线送料导轨的定位控制的实验,得出了准确定位控制系统设计与实施时的关键技术,并给出了两种实现准确定位的控制方案及PLC程序。这种使用PLC实现的定位方法具有快速、准确、成本低、易于实现的特点,在工业生产中十分实用。     

基于接入点选择与信号映射的高精度低能耗室内定位算法

We propose a method to improve positioning accuracy while reducing energy consumption in an indoor Wireless Local Area Network (WLAN) environment. First, we intelligently and jointly select the subset of Access Points (APs) used in positioning via Maximum Mutual Information (MMI) criterion. Second, we propose Orthogonal Locality Preserving Projection (OLPP) to reduce the redundancy among selected APs. OLPP effectively extracts the intrinsic location features in situations where previous linear signal projection techniques failed to do, while maintaining computational efficiency. Third, we show that the combination of AP selection and OLPP simultaneously exploits their complementary advantages while avoiding the drawbacks. Experimental results indicate that, compared with the widely used weighted K-nearest neighbor and maximum likelihood estimation method, the proposed method leads to 21.8% (0.49 m) positioning accuracy improvement, while decreasing the computation cost by 65.4% .     

地面车辆目标高质量SAR图像快速仿真方法

为满足基于模板的SAR地面车辆目标识别对海量高质量模板图像的工程应用需求,该文提出了一种基于射线追踪技术的SAR信号级高效仿真方法.该方法通过构建地面车辆目标SAR仿真场景物理模型并利用射线追踪方法准确模拟SAR探测过程中电磁波与场景中目标与环境的作用机理,实现对地面环境的宽带相干杂波、表面粗糙的复杂目标的宽带电磁散射以及地面-目标间耦合散射的快速计算,并通过SAR成像处理和图像相似度评估确认形成高质量SAR模板图像.数值结果验证了该文方法的准确性和高效性.      

基于相干法与非相干法的SAR图像仿真

地面目标合成孔径雷达图像仿真方法可分为相干法与非相干法2类,相干法能表现出目标的电磁散射特征但阴影特征缺失,非相干法对目标的几何与阴影特征表现较好但其表现电磁散射特性的能力欠佳.文中在分析了上述2类方法特点互补性后提出了一种新的仿真方法,新方法所得合成孔径雷达仿真图像能同时表现目标电磁散射特征和阴影特征,与同参数条件下实测图像更为相似.     

基于片花定位播放点的视频点播系统

目前国内省级广播电视网站的视频点播大多数是利用人工来剪裁素材,严重损耗了人力、物力,而且效率低下.本文围绕这一主题,根据江苏广播电视总台网站的具体情况,采用先进的图像比对技术,设计了一个自动、高效、可靠的基于片花定位视频播放点的视频搜索引擎.实现了免剪辑、自动定位播放点的网站视频点播系统.