直接地理编码与星载干涉SAR测高不确定度的等效性分析

现有的考虑地球曲率影响的INSAR测高模型主要有星载干涉SAR测高模型和直接地理编码两种。星载干涉SAR测高模型首先利用SAR干涉获取非模糊干涉相位,然后根据考虑地球曲率的空间几何关系直接计算地形高度。而直接地理编码模型则是在SAR干涉获取非模糊干涉相位的基础上,利用两个斜距方程和一个多普勒方程给出地面点的3维坐标值。由于两种模型得到地形高程的途径不同,因此很难直接比较这两种模型的地形测高不确定度。该文在采用矩阵形式推导出直接地理编码模型地形高程不确定度显示表达式的基础上,通过引入斜距平面坐标系,定量化地证明了直接地理编码模型的高程测量不确定度公式与考虑地球曲率的SAR干涉测高模型的测高不确定度公式是相同的,从而说明了这两种模型在用于地形高程测量时具有相同的精度。最后采用计算机仿真验证了理论分析的正确性。     

干涉合成孔径雷达系统的最优基线

本文从干涉合成孔径雷达（ＩＮＳＡＲ）的系统原理出发,深入地了影响ＩＮＳＡＲ系统特性的干涉基线。基于形成干涉图像的ＳＡＲ信号之间的频率偏移理论,本文引入干涉合成孔径雷达系统的信号带宽、信噪比及距离向分辨力的概念。根据所提出的概念,得到干涉系统的最优基线,仿真计算结果与实际系统中所采用的系统基线基本吻合。     

星载SAR天线方向图在轨测量技术发展现状与趋势

合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)天线方向图不确定性是影响SAR 辐射精度的主要误差源,天线方向图在轨测量技术是星载SAR 定标的关键技术之一。该文综述了星载SAR 天线方向图在轨测量技术发展历程,分析了技术发展趋势,并对现有的在轨测量技术进行了分析比较,将为星载SAR 天线方向图在轨测试方案的设计提供重要参考。      

星载简缩极化SAR海上舰船目标检测性能分析

与全极化相比,简缩极化合成孔径雷达(SAR)因其更宽的幅宽,在海洋监视方面具有先天的优势。针对星载简缩极化SAR图像海上舰船目标检测,在全极化及简缩极化SAR特征参数提取方法研究基础上,基于实测Radarsat-2全极化数据模拟的混合极化(CTLR)模式简缩极化SAR图像数据,通过归一化距离对所提取极化特征参数的舰船目标和海杂波背景区分能力进行了系统分析与比较,在此基础上进一步对全极化及简缩极化的极化特征参数相似性进行了定量分析与评估,得到简缩极化和全极化的舰船目标检测分析结果。结果表明,简缩极化SAR的检测性能总体上接近于全极化。     

An analytical presentation of the monochromatic ocean wave image bya regular or an interferometric synthetic aperture radar

An asymptotic expansion of the theoretical model for simulation of a monochromatic ocean wave imaging by either regular synthetic aperture radar (SAR), or by along-track interferometric SAR (INSAR), and its analytical approximation are considered. The model takes into account the so-called velocity bunching imaging mechanism. The domains of validity of the simplified asymptotic and analytical expressions for both SAR and INSAR imaging of the ocean waves are established by comparing those solutions with the corresponding full numerical simulations. The analytical presentations of the SAR and the INSAR wave imaging obtained in the present study are used to understand better the limitations and the relative advantages of both techniques and to define the dimensionless parameters which govern the imaging process     

亚马逊热带雨林星载SAR辐射定标算法

天线外定标是实现星载SAR天线方向图在轨测试的主要手段。天线方向图的准确测量,对星载SAR图像的应用具有重要作用。分布目标辐射定标在星载SAR天线方向图测试中受到广泛重视。亚马逊热带雨林的后向散射系数呈现大面积的均匀性和稳定性,故成为分布目标定标最主要的定标场。该文在分布目标定标原理的基础上,对基于亚马逊热带雨林的星载SAR天线方向图测量算法进行了研究,提出了采用K．Pearson统计量非参数假设检验的一致性处理算法,并采用Levenberg-Marquard算法（LM算法）估计俯仰向天线方向图模型参数。仿真数据验证了算法的可靠性和准确性。     

多方位角多基线星载SAR三维成像方法研究

传统星载合成孔径雷达(Sythetic Aperture Radar, SAR)采用多基线的方式可获取目标区域的3维图像,解决了SAR 2维图像中的叠掩问题,但仍存在因遮挡导致的信息获取不足的问题。为此,该文首次提出了多方位角多基线星载SAR 3维成像方法,其不仅解决了叠掩问题,还通过融合不同方位角下获取的3维点云减少了遮挡区域,提升了星载SAR信息获取能力。文中首先建立多方位角多基线星载SAR空间观测模型,并通过推导论证斜视多基线观测和正侧视多基线观测具有相同的数学信号模型,为直接将正侧视时的3维成像方法应用于斜视时的3维处理提供理论支撑;在此基础上,给出多方位角多基线星载SAR 3维成像方法及处理流程,其包括SAR斜视3维处理和多方位角3维点云融合两个步骤;最后,通过方位角45°下的点阵目标实验验证SAR斜视3维处理方法的有效性,并利用方位角45°和–45°下的直升机目标仿真验证多方位角3维点云融合方法的有效性。      

星载寄生式SAR系统干涉性能与空间分辨能力分析

以星载寄生式SAR系统成像信号模型为基础,详细分析了这一新系统的干涉性能和空间分辨能力,给出了 各自的限制条件。分析了两者限制的本质一致性,并统一以基线形式表示出来,同时提出了距离向有效基线和方位向有效 基线的新概念。最后以Cartwheel编队构形进行了实例分析,特别指出了基线耦合、多基线对性能的影响。     

C-band repeat-pass interferometric SAR observations of the forest

Properties of ERS-1 C-band repeat pass interferometric SAR information for a forested area are studied. The intensity information is rather limited but, including coherence and effective interferometric SAR (INSAR) height, more information about the forest parameters can be obtained via satellite. Such information is also important for correction of INSAR derived topographic maps. Coherence properties have been used to identify forested/nonforested areas and the interferometric effective height of the forest determined by comparison to a DEM of the area. The authors have developed a model to relate basic forest properties to INSAR observations. These show that the coherence and interferometric effective height of a forested area change between image pairs. The model demonstrates how these properties are related to the temporal decorrelation and the scattering from the vegetation canopy and the ground surface. Gaps in the vegetation are found to be important in the characterization of boreal forests     

Spaceborne synthetic-aperture imaging radars: Applications, techniques, and technology

In the last four years, the first two Earth-orbiting, space-borne, synthetic-aperture imaging radars (SAR) were successfully developed and operated. This was a major achievement in the development of spaceborne radar sensors and ground processors. The data acquired with these sensors extended the capability of Earth resources and ocean-surface observation into a new region of the electromagnetic spectrum. This paper is a review of the different aspects of spaceborne imaging radars. It includes a review of: 1) the unique characteristics of space-borne SAR systems; 2) the state of the art in spaceborne SAR hardware and SAR optical and digital processors; 3) the different data-handling techniques; and 4) the different applications of spaceborne SAR data.     

基于频带分割法反演电离层TEC参数

星载合成孔径雷达(SAR)系统会受到电离层带来的相位影响,降低星载SAR系统成像质量,对低频段宽带星载SAR尤其明显。为了消除电离层对星载SAR带来的相位影响,基于陆地观测技术卫星2号(ALOS-2)星载SAR数据,采用距离向频带分割法来估计电离层电子总含量(TEC)参数。验证推导距离向频带分割法的最优估计精确度,并利用ALOS-2数据,采用距离向频带分割法反演得到二维电离层TEC参数分布,分析了距离向分辨单元数对反演精确度的影响。另外,分析了雷达图像不同区域采用距离向频带分割法的估计精确度。结果表明频带分割法具有很强的鲁棒性,可以有效地反演电离层TEC参数分布,同时距离向分辨力单元数和成像区域场景地形起伏也影响反演电离层参数的精确度。     

星载SCANSAR模式的实现方法及计算机仿真

本文主要讨论星载SCANSAR模式的实现方法.给出了在可变视角Stripmap星载SAR系统的基础上实现SCANSAR扩展模式的具体方法:分析了SCANSAR信号参数的确定方法以及SCANSAR的几种性能参数;给出了大距离徙动下SCANSAR的成像处理方法及模糊度和等效噪声σ⁰的计算方法.最后给出一个具有大距离徙动特性的星载SAR系统SCANSAR模式设计的例子,并进行了计算机仿真.     

OPTIMIZATION ON ANTENNA PATTERN OF SPACEBORNE SAR WITH IMPROVED NSGA-Ⅱ

Optimization of antenna array pattern used in a spaceborne Synthetic Aperture Radar (SAR) system is considered in this study. A robust evolutionary algorithm, Non-dominated Sorting Genetic Algorithms (the improved NSGA-Ⅱ), is applied on a spaceborne SAR antenna pattern design. The system consists of two objective functions with two constraints. Pareto fronts are generated as a result of multi-objective optimization. After being validated by a test problem ZDT4, the algorithms are used to synthesize spacebor...     

星载SAR原始数据压缩模块的FPGA实现

分块自适应量化（BAQ）算法是目前最适于工程实现的合成孔径雷达（SAR）原始数据压缩算法。文中介绍了该算法的基本原理，针对星载SAR数据的实时传输，重点介绍了可变压缩比BAQ算法的数据压缩模块方案及其FPGA设计实现硬件压缩，并给出了仿真结果。用FPGA实现原始数据压缩灵活可靠，适合在星载SAR系统中应用。     

压缩比可变的分块自适应量化算法的FPGA实现

本文基于合成孔径雷达(SAR)系统设计和原始信号统计特性的理论基础,阐述了星载SAR采用压缩比可变的分块自适应量化(FBAQ)算法的必要性.针对专用集成电路(ASIC)和现场可编程门阵列(FPGA)各自的结构和应用特点,提出采用FPGA实现FBAQ算法,并详细介绍了设计方案和实现过程.数据域评估结果和解压缩数据图像表明FPGA实现FBAQ的信号保真度高,适用于星载SAR系统.     

星载合成孔径雷达聚束模式方位分辨率研究

从星载合成孔径雷达与机载合成孔径雷达成像几何关系的差异,可以看出经典的聚束模式合成 孔径雷达方位分辨率公式对于星载情况有较大误差。该文给出了适用于星载聚束模式合成孔径雷达的方位向分辨率的计算方法,数据模拟结果验证了方法的难确性。     

一种星载SAR图像的系统级几何校正技术

在星历参数和星载SAR空间几何模型的基础上，本文实现了星载SAR图像的系统级几何校正，给出了一种基于空间几何模型的星载SAR图像像素定位技术，说明了经纬网中任意点所在距离线被雷达波束中心照射的时刻的估算方法。最后利用仿真数据验证了这种几何校正方法的有效性。     

分布式卫星系统中干涉SAR测高精度分析

分布式卫星SAR系统是近几年提出的一种新的SAR系统,干涉SAR(INSAR)成像是该系统的主要工作模式。本文主要研究该系统中地球自转、分布式卫星系统环绕对INSAR测高精度影响,分析和推导了修正的成像公式及误差曲线。详细分析了不同纬度及不同环绕角时的测高误差变化。仿真结果表明:纬度越低、环绕角越大时,测高误差越大。赤道附近的测高误差最大。     

星载SAR图像的影像制图应用初探

对星载SAR图像的影像制图过程进行了初步的讨论和探究，给出了一幅Radarsat图像的初步制图结果，为SAR图像的影像制图应用奠定了进一步研究的基础。     

SAR calibration: an overview

Progress in synthetic-aperture radar, (SAR) calibration is reviewed. The difficulties of calibrating both airborne and spaceborne SAR image data are addressed. The quantities measured by a SAR, i.e. radar backscatter, are defined and mathematical formulations for the three basic types of SAR image are developed. The difficulties in establishing science requirements for calibration are discussed. The measurement of SAR image quality is briefly addressed. The problem of radiometric calibration is introduced via the SAR form of the radar equation, with both internal and external calibration approaches considered. The development of algorithms for polarimetric radar calibration is reviewed and the problems involved in phase calibration of interferometric SAR are discussed. Future challenges in the field of SAR calibration are considered