L-SAR天线的近场脉冲测量

本文简要地介绍了L-SAR大型平面阵天线采用平面近场扫描测量的方法,分别对天线工作在连续波和脉冲波状态下进行了测量,并对两种工作状态下的测试结果进行了对比,最后对测试结果进行了讨论分析。

L波段差分干涉SAR卫星严格回归轨道优化设计方法

相比于传统SAR卫星应用方向,我国第一代L波段差分干涉SAR卫星主要用于实现全球精准地表形变测量。为了达到重轨差分干涉优于5 cm的形变测量指标,首先需要解决卫星空间基准轨道高精度回归的工程难题。对此,本文提出一种严格回归轨道优化设计方法,通过地球重力场阶数需求分析建立卫星高阶动力学模型,将J4摄动下修正的太阳同步回归轨道参数作为优化算法初值,以卫星WGS-84坐标系位置、速度回归精度满足收敛阈值为目标,利用启发式多目标进化算法开展轨道参数寻优。仿真试验表明,寻优结果回归精度可达厘米级,优于既定工程指标,并且本文方法有效性和正确性已经过L波段差分干涉SAR卫星在轨验证。

基于L波段差分干涉SAR卫星的安康地区滑坡隐患识别

2023年4月1日,我国第一组L波段差分干涉SAR卫星(L-band differential interferometric SAR satellite,L-SAR)开始向自然资源领域试推送干涉SAR数据。为验证L-SAR卫星在高植被覆盖区、地形复杂区、长时间基线下的相干性及形变监测应用效果,选取秦巴山地东段安康区域开展滑坡隐患识别。利用L-SAR数据获取研究区形变信息,结合高分辨率光学影像经综合遥感识别,解译研究区内滑坡隐患7处,经野外调查验证,滑坡隐患区域变形迹象与InSAR监测结果一致。研究表明:L-SAR卫星干涉成像能力较强,成像质量高,形变监测效果较好,能够满足高植被覆盖区形变监测需求;在植被覆盖高的山区,通过L波段SAR数据的DInSAR技术,结合高分辨率光学影像解译的综合遥感识别技术可实现滑坡隐患识别。

L波段差分干涉SAR卫星影像射频干扰分析与流程化抑制方法

陆地探测一号(简称“陆探一号”,LT-1)是中国首个以陆地SAR干涉测量为核心任务的L波段差分干涉合成孔径雷达卫星,通过双星绕飞、跟飞两种工作模式,利用差分干涉形变测量和干涉测高的技术,能够全天时、全天候实现高精度地表形变监测、地形测绘等任务。LT-1卫星运行于无线电业务分配比较密集的L波段,在部分地区面临着严重的同频射频干扰影响。射频干扰会导致干涉影像质量退化、相位失真以及相干性下降,进而直接影响形变场产品反演精度,造成对地遥感观测科学数据的浪费。为了降低射频干扰的不利影响,本文系统地分析了LT-1卫星影像中的射频干扰特性,提出了针对LT-1单视复数影像的业务化、批量化射频干扰检测和抑制方法。通过大批量实测卫星影像数据验证,本文方法能够高效地抑制影像中的射频干扰,恢复提升干涉影像对的相干系数。本文方法已经成功应用于自然资源部陆探一号地面处理系统中,为卫星影像业务化形变场产品生产提供支撑保障。

L波段差分干涉SAR卫星在轨应用关键参数测试分析

经过一年多的在轨测试,我国第一组民用差分干涉SAR卫星,L波段差分干涉SAR(也称“陆探一号”)经过了各系统联合调整,已经具备了较好的在轨运行条件。本文对部分在轨应用关键参数进行了测试分析。测试结果表明,卫星的长期平面定位精度优于3.9 m。河南省及江苏省的检校和验证数据表明,检校前、检校后以及平差后的DSM中误差分别优于13.2、6.3、2.9 m。卫星具有3种形变产品,即差分干涉技术获取的形变场、不计高程改正误差参数估计的初级多时相回归堆叠技术获取的低精度形变速率场,以及顾及高程改正误差参数估计的精细多时相回归技术获取的高精度形变速率场与形变累计序列。山西省大同市的形变场产品与同期水准对比表明,三者的中误差分别优于2.7 mm、8.6 mm/a、3.7 mm。同时本文进行了严格回归轨道控制半径的测试,测试结果表明,90%的值小于323 m。本文同时进行了相干性的评估,在不考虑时间相干性的前提下,整体相干性优于0.7。在轨测试结果表明,陆探一号卫星已经具备了较好的运行条件,可提供给各用户开展广泛应用。

基于差异图构造与融合的SAR图像变化检测方法

针对合成孔径雷达(SAR)图像固有的相干斑点噪声而影响变化检测精度和准确性等问题,提出了一种基于差异图构造与融合的SAR图像变化检测方法。该方法通过L-SRAD混合滤波对SAR图像进行预处理,使用基于边缘预检测的小波融合算法实现对数双曲余弦比值差异图DCLR和邻域比值差异图DNR的融合,结合FCM算法和CWNN卷积神经网络对所得融合差异图进行变化检测。其中FCM算法将融合差异图预分类为三个聚类,选择合适的预分类结果作为训练样本训练CWNN模型,最后使用CWNN模型对预分类结果进行二次分类,得到最终的变化检测图。在Bern数据集上进行了对比实验,实验结果证明该方法具有较强的变化检测能力,变化检测准确率达到99.67%。

狼毒化学成分基于Mpro靶点的虚拟筛选及抗SARS-CoV-2活性分析

目的 对瑞香狼毒和狼毒大戟中的化学成分进行基于新型冠状病毒(Severe Acute Respiratory Syndrome-coronavirus-2,SARS-CoV-2)3CL水解酶(Mpro)的抑制剂虚拟筛选以及体外活性验证以为发现抗新型冠状病毒疾病(Corona Virus Disease 2019,COVID-19)治疗药物提供参考。方法 以瑞香狼毒和狼毒大戟中的天然产物为研究对象,以Mpro为靶点,以Mpro晶体结构(PDB ID:6LU7)中的配体小分子N3为阳性对照,采用AutoDock Vina进行分子对接,对结合亲和力和结合构象进行分析并进行基于SARS-CoV-2 Mpro蛋白的体外抑制活性测试。结果 与N3(亲和力为-7.7 kcal/Mol)相比,双黄酮类化合物狼毒素和异狼毒素呈现了最高的Mpro靶点亲和力(-9.7 kcal/Mol),且优于利托那韦、更昔洛韦、利巴韦林、氯喹、达芦那韦、阿巴卡韦等已知抗病毒药物以及其他天然产物的亲和力。对接构象分析发现二者均能有效占据Mpro蛋白结合位点并形成若干重要的氢键结合,其中以异狼毒素为最优,这对于二者与Mpro靶点的结合以及Mpro靶点抑制构象的稳定起着重要作用。异狼毒素在50μM浓度下显示出优于狼毒素的较好的Mpro体外抑制活性。结论 狼毒素和异狼毒素具有基于Mpro靶点抑制SARS-CoV-2病毒的潜在活性,可作为结构优化和抗SARS-CoV-2体内外活性研究的先导化合物。

星载大型可折叠平面阵天线模样机研制

本文简要叙述了星载大型可折叠平面阵天线(简称L-SAR天线)模样机的技术指标,设计方法和测试结果。测试结果表明:L-SAR天线模样机满足指标要求。

直接射频采样的L波段星载SAR数字接收机设计

设计了一种直接射频采样的L波段星载合成孔径雷达(SAR)数字接收机.适当选取射频采样频率,优化了数字正交解调结构.为减轻数据存储和传输的压力,实现了压缩比可变的分块自适应量化模块.直接射频采样简化了电路设计,提高了SAR系统的精确性和灵活性,仿真结果证明该设计技术可行、有效.

滨海半干旱地区海水灌溉对土壤安全和作物产量的影响

2001至2003年,连续3a在山东莱州地区布置田间试验,研究海水灌溉对土壤安全和作物产量的影响.试验共设4个处理,即CK(未灌溉处理)、25%、50%、75%的海水灌溉处理.结果表明:未灌溉处理土壤中的总盐量呈明显积累趋势,2003年较2001年增加了1.3倍;25%和50%的海水灌溉处理,2001年土壤盐分明显积累,此后两年有逐年脱除的趋势.2003与2001年相比,脱盐率分别达到34.9%和41.0%.连续3a海水灌溉后,除CK外,各处理耕层中的盐分较为稳定,且处于较低水平;CK和50%的海水灌溉处理,60～100cm的土层中的盐分明显积盐,而其它处理均未表现出积盐趋势.25%的海水灌溉处理土壤钠吸附比明显高于50%、75%的海水灌溉处理,但仍然未达到10mmol/L.2001和2002年,25%和50%的海水灌溉处理,较未灌溉处理增产效应显著.因此,25%和50%的海水灌溉耐盐作物菊芋,能够保证土壤安全和作物高产高效.

L波段机载重轨干涉SAR系统及其试验研究

该文介绍了一种L波段机载重轨干涉合成孔径雷达(SAR)系统及其开展的重轨干涉SAR飞行试验与数据反演研究。重点介绍了系统内定标方法、基于差分全球定位系统/惯性测量单元(DGPS/IMU)组合导航系统的重轨干涉SAR(InSAR)成像处理方法、残余运动误差(RME)估计和补偿算法以及干涉SAR模型下高程反演方法。在实测飞行试验数据中选择了两块具有代表性的试验区域,详细分析了重轨干涉SAR数据的相干性和残余运动补偿的效果,并通过干涉反演得到试验区的高程图(DEM),利用地面测量点验证得到两试验区的高程精度分别为3.40 m和2.85 m。实验结果表明该系统具有重轨干涉SAR数据获取及高精度高程反演能力,这对机载重轨干涉SAR系统设计及重点区域地形测绘具有重要借鉴意义。在飞行航迹控制较好的情况下,该系统可用于差分干涉SAR、极化干涉SAR以及层析SAR等的研究。

GBInSAR隔河岩大坝变形监测试验

为解决传统大坝变形监测方法仅能获取点变形信息,且监测周期长、劳动强度大等问题,将地基合成孔径雷达干涉(GBIn SAR)变形监测新技术用于大坝变形监测。分析GBIn SAR变形监测系统及其成像特点,建立利用稳定参考点进行大气校正的数学模型,并应用于清江隔河岩大坝监测。结果表明:在距离1 300 m处大气扰动误差可达85 mm,雷达视线向大气扰动是影响GBIn SAR变形监测精度的主要因素;消除大气影响后GBIn SAR监测的坝体变形速率与垂线监测结果一致;大坝表孔泄水闸变形明显大于坝体变形,且随水位上升变形量增大。

基于L型结构中心线的SAR图像建筑物提取方法

针对在高分辨率SAR图像上具有明显L型结构高亮特征的建筑物目标,提出了一种提取高分辨率SAR图像建筑物L型结构中心线,并进而提取建筑物几何信息的方法。运用基于Gabor纹理特征和模糊C均值的方法对SAR图像进行分割,再结合骨架提取、骨架跟踪、最小外接矩形提取、最小二乘准则等技术实现了L型结构中心线的提取,最后利用中心线获取了建筑物的长度、宽度和方位角信息。基于机载SAR图像的实验表明,利用提出的方法从SAR图像提取的建筑物几何结构和方位信息具有较高的精度。

L和C波段雷达干涉数据矿区地面沉降监测能力分析

雷达成像的波长、入射角、地面分辨率等参数严重影响着SAR差分干涉测量地面沉降的监测能力和精度,论文通过理论推导和矿区实际沉降差分干涉相位模拟,从监测到的最大沉降梯度和沉降量、保相能力、对微小沉降的敏感程度等方面对L和C波段雷达干涉数据的矿区地面沉降监测能力进行分析;精化双轨D-InSAR数据处理的流程、方法和相应参数,使用ALOS PALSAR和ENVISAT ASAR数据获取济宁某矿区2009年12月到2010年02月期间更为精确的矿区地面沉降结果,并对沉降结果进行详细比较和系统分析.理论推导、相位模拟和真实数据实验都表明,相对于C波段的雷达干涉数据而言,L波段雷达干涉数据具有较强的保相能力,能够更好地降低失相干和相位不连续性的影响,更容易监测到沉降梯度和沉降量较大的矿区地面沉降,但对微小矿区地面沉降的敏感程度较低.

L频段星载SAR与GNSS同频干扰分析及验证

针对L频段合成孔径雷达(SAR)卫星大功率载荷和高灵敏度双频导航接收机同时工作时潜在的同频干扰问题,基于某型SAR卫星,开展了SAR与全球导航卫星系统(GNSS)星内、星地同频干扰分析及实物验证。星内同频干扰分析,表明星内存在较为严重的同频干扰问题,需要采用在导航接收机前端,增加随SAR载荷发射脉冲信号联动工作的电子微波开关的抗干扰抑制措施。利用实物在暗室无线环境下,完成了干扰措施有效性验证,导航原始数据分析结果表明,措施有效且简单易行;针对星地同频干扰,由于SAR载荷合成孔径、低占空比脉冲工作的特点,使得地面GNSS接收机能够被SAR载荷照射的时间很短、照射概率很低,且照射强度也低于接收机的饱和电平,预期不会对接收机造成影响。

基于l_k范数的SAR复图像域正则化方法分析及改进

正则化方法通过增加先验信息约束实现合成孔径雷达(SAR)图像的超分辨和噪声抑制,为目标识别提供了更高质量的图像信息。该文通过对基于lk范数的SAR复图像域正则化方法迭代过程的分析,揭示其增强分辨率的内在机理,并针对原有方法在不同强度散射点条件下分辨率提高不一致的问题,提出采用可变的正则化参数对其进行改进。仿真数据和MSTAR实测数据的实验结果证实了改进方法的有效性。

20名医务人员重症急性呼吸综合征临床及随访分析

目的 :探讨医务人员重症急性呼吸综合征 (SARS)患者的临床特点和预后。方法 :选择 2 0名患SARS的医务人员为研究对象 ,收集病例资料并进行 3个月随访。结果 :2 0名患者均有SARS患者接触史 ,90 %为未防护时受感染 ,其家人均未患病。潜伏期 3～ 8(4.2± 1.5 )d ,临床症状主要有发热、咳嗽、呼吸困难及腹泻、心悸、胸痛 ,3例出现ARDS ,无一例死亡。实验室检查示部分患者血白细胞及淋巴细胞计数降低 ,ALT、AST、CPK升高。影像学改变主要为双肺中下野多发斑片状阴影。病愈后 3个月随访发现患者常有易疲乏、多汗、气短、心悸、脱发及易患感染等症状 ,5例CT示肺纤维化 ,肺功能检查示约半数患者有弥散功能下降。结论 :SARS患者潜伏期可能无传染性 ,临床特点为以呼吸系统为主的多系统损害 ,病愈后部分患者可能有肺功能下降。

基于Randomfaces与稀疏表示的SAR目标识别

为了准确地进行SAR图像目标识别,提出一种基于Randomfaces与稀疏表示的SAR目标识别方法,该方法首先利用Randomfaces进行训练样本的降维处理,然后利用降维后的训练样本构建稀疏线性模型,通过1范数最优化求解测试样本的稀疏系数解x,最后利用系数的稀疏性分布进行目标的分类识别。基于MSTAR数据进行了仿真验证,实验证明:基于Randomfaces与稀疏表示的SAR目标识别方法,在目标方位角未知的情况下识别率仍可达到98%以上,且Randomfaces的降维方式降低了在特征提取过程中对训练样本的要求。

基于地形微变远程监测系统的滑坡变形监测

地形微变远程监测系统(IBIS-L)是一种新型的监测手段,它是基于步进频率连续波技术(SFCW)与合成孔径雷达技术(SAR)的一种全新的监测技术。先介绍了其他滑坡监测手段的缺点,再简要地阐述了地形微变远程监测系统的硬件组成和原理,并结合白水河滑坡地表微变形监测说明它在工程实践中的应用,旨在介绍一种新的滑坡监测思想和手段。

不同波长极化SAR数据水云模型森林生物量反演对比分析

【目的】水云模型(WCM)是一种采用SAR数据反演森林地上生物量(AGB)应用较为广泛的半经验模型,探索将不同波长、极化方式、极化信息等引入WCM,以期为提高森林AGB反演精度提供科学依据。【方法】本文以X、C、L、P波段多频极化SAR数据为数据源,首先将各波长各极化后向散射系数用于WCM进行森林AGB反演,对比其反演精度;接着采用极化分解分量构建地体散射比参数,并将其引入WCM发展为极化水云模型(PolWCM),同时对比分析其在X、C、L、P波段森林AGB的反演结果。【结果】(1)在X、C、L、P 4个波段中,除X波段外,将HV极化后向散射系数代入WCM进行森林AGB反演,精度均高于基于其他极化通道后向散射系数的反演结果;且长波长(L和P)的反演精度高于短波长(X和C)的反演精度。在L波段,将HV极化后向散射系数代入WCM进行森林AGB反演,R2和RMSE分别为0.46和18.00 t/hm2;P波段HV极化反演结果的R2和RMSE分别为0.43和21.18 t/hm2。(2)将极化信息以地体散射比的形式引入WCM,PolWCM模型在X、C、L、P各个波段均可提高反演精度,反演结果的RMSE值分别为24.90、24.71、17.70和18.08 t/hm2。【结论】采用WCM进行森林AGB反演具有极化、波长依赖性,其中将L波段HV极化后向散射系数代入WCM进行森林AGB反演时精度最优;将极化信息以地体散射比的方式引入WCM,发展PolWCM,可以明显提高森林AGB的反演精度。