基于适配性评价的合成孔径雷达景象匹配航迹规划方法研究

本文对合成孔径雷达(SAR)景象匹配区基准图进行分析,遵循信息丰富性、显著性、唯一性及稳定性4个基本原则,同时结合SAR匹配算法所关注的匹配特征以满足匹配的一致性.通过图像信噪比、图像方差、图像边缘密度、图像信息熵、图像绝对值粗糙度及图像自相关系数建立基本适配特征向量集,并通过样本训练得到综合评价准则.在此基础上,结合飞行器弹道特性,初步建立了航迹规划约束条件,对基于适配性评价的航迹规划方法进行了探索.实验结果表明:该方法可以规划出满足匹配性能要求的航迹,为飞行器弹道规划提供依据.

基于SIFT特征的合成孔径雷达景象匹配方法

根据合成孔径雷达图像的特点,提出一种基于SIFT特征的合成孔径雷达(SAR)景象匹配的方法。首先利用改进的特征描述符初步提取实时图与参考图的SIFT关键点;然后利用距离比和RANSAC算法去除错配,匹配出可靠的同名点对;最后计算反映实时图和参考图之间变换关系的转换参数,完成景象匹配。实验结果表明,本方法快速实用,有较强的有效性和鲁棒性。

合成孔径雷达景象匹配实时信号处理的研究

介绍了合成孔径雷达景象匹配的定位机理。针对合成孔径雷达景象匹配实时信号处理特点,提出了一种实时处理系统的结构。分析了合成孔径雷达景象匹配实时成像处理的特殊问题。比较了合成孔径雷达景象匹配实时信号处理与普通机载合成孔径雷达实时信号处理各自的特点。最后以实际处理结果对以上各点进行了验证。

一种基于双向匹配融合的合成孔径雷达景象匹配算法

针对合成孔径雷达(SAR)图像进行景象匹配时因图像差异和斑点噪声造成误匹配的问题,提出了一种基于双向匹配融合的景象匹配算法。采用变形差异相似性测度进行从实时图到参考图的正向匹配;通过选取参考图中易匹配子区,进行基于相位一致性特征强度互相关的从参考图到实时图的反向匹配;对双向匹配的结果进行融合处理,确定最终的匹配位置。实验结果表明,该算法能克服异源SAR图像间的图像差异对匹配的影响,具有较高的匹配精度和较好的鲁棒性。

基于改进KAZE特征的合成孔径雷达匹配算法

自主导航系统是高超声速飞行器自主控制性能的关键因素.合成孔径雷达(SAR)系统作为高超声速飞行器的关键导航设备,其获取的SAR图像受高超飞行器影响存在严重噪声干扰.在分析KAZE特征检测算法的基础上,针对KAZE算法计算复杂度高的问题,引入Fast Explicit Diffusion算法,设计了快速非线性尺度空间构建方法,并在此基础上提出了改进KAZE特征检测算法和基于改进KAZE算法的惯导/SAR组合导航景象匹配算法.通过仿真验证表明,提出的改进KAZE特征算法在保留KAZE算法噪声鲁棒性的同时,有效降低了KAZE算法的复杂度,其计算效率与SIFT算法相当,位置误差估计精度优于SIFT算法.

合成孔径雷达中匹配滤波与解调频压缩方法的性能分析

匹配滤波与解调频脉压是合成孔径雷达中常用的两种处理方法,理论上这两种方法在获得的信噪比和分辨能力上是相同的,但实际应用中却存在差异。本文首先从理论上分析了当回波存在多普勒偏移以及调频率存在误差时,这两种压缩方法对测距精度与距离分辨率产生的影响。接着重点讨论了两种压缩方法的抗噪声性能,在假设同波中存在白噪声时,对输出结果的信噪比进行了分析。理论分析和仿真结果表明,匹配滤波方法比解调频方法的抗噪性更好,解调频方法的抗干扰能力低于匹配滤波方法。本文结论对SAR系统的设计具有一定的参考价值。

基于离散匹配傅里叶变换的逆合成孔径雷达成像算法

非匀速旋转目标和机动目标成像是逆合成孔径雷达 (ISAR)技术的一个重点和难点 ,经典的距离—多普勒 (RD)算法对其成像效果不佳。本文首先分析了ISAR成像回波信号模型 ,然后在对目标多普勒变化曲线作一阶近似的条件下提出了基于离散匹配傅里叶变换 (DMFT)的ISAR成像算法。最后进行仿真实验 。

基于离散匹配傅里叶变换的高速运动目标逆合成孔径雷达距离像补偿

本文分析了高速运动目标的逆合成孔径雷达 (ISAR)回波信号模型 ,讨论了目标高速运动特征对ISAR信号处理的影响。结果表明 ,高速运动特征会导致目标一维距离像的畸变和二维像的模糊。因此 ,必须对高速运动目标的距离像进行有效的补偿以消除距离像的畸变。针对高速运动目标的ISAR回波信号模型 ,本文提出了一种基于离散匹配傅里叶变换 (DMFT)的高速运动目标距离像补偿算法。该算法采用DMFT谱包络最小Shannon熵准则进行参数估计 ,可解决幅度最大准则下参数估计性能恶化的问题。

基于相位匹配的逆合成孔径雷达转角估计新方法

逆合成孔径雷达的纵向分辨率取决于雷达带宽,横向分辨率决定于雷达工作的中心波长和目标在相参积累时间内相对于雷达视线所转过的角度。为了通过ISAR像获取目标的真实尺寸大小,需要确定目标的相参积累转角。本文提出根据目标散射点的相位关于转角的变化规律,对散射点的方位相位历程进行匹配处理,然后根据匹配程度可以估计得到目标的相参积累转角。利用仿真数据和实测数据对该方法进行了验证,结果证明了该方法的有效性。

合成孔径雷达干涉图像的质量分析与匹配

合成孔径雷达干涉测量是近年来发展起来的空间对地观测新技术 ,其对雷达图像及相关处理技术都有严格要求 .首先从基线距、图像相关性以及信噪比等方面确定了干涉图像对选取的定量方法 ;讨论了从粗到精的干涉图像对分步匹配方法 ,在最小二乘精匹配阶段采用相干图的相干系数作为匹配测度 ,兼顾了强度与相位信息对匹配的贡献 ,匹配结果更为合理 ,为后续的相位解缠与生成数字高程模型提供了保证 .用所讨论的方法处理ERS - 1/ 2获取的中国东南部某地区图像 。

干涉合成孔径雷达三维地形匹配制导研究

阐述了InSAR三维成像技术和相应的数据处理及制导系统原理。InSAR制导是一种新的微波制导技术,将应用于各种精确制导武器。

基于合成孔径雷达(SAR)图像的智能匹配

本文提出一种合成孔径雷达(SAR)与惯导(INS)结合的图像智能匹配方法。利用图像边缘的B样条模型,在仿射形状空间中进行匹配,并且将结构信息融入其中,提高匹配性能。

动目标合成孔径雷达成象的二次相位匹配滤波法

本文针对合成孔径雷达运动目标回波的特点,引入多普勒调频率匹配滤波方法,解决由于运动目标成像二次相位失配而引起的方位散焦问题,提出了一种适合快速处理的离线式的匹配矩阵结构,计算机模拟得到运动目标聚焦良好的图象。

基于栅格投影的地基合成孔径雷达三维地形匹配俯仰角模糊处理方法

近距离对高大建筑物进行监测时,基于栅格投影的地基合成孔径雷达(ground-based synthetic aperture radar,GB-SAR)三维地形匹配过程中易出现俯仰角模糊现象,影响投影结果的解译.针对此问题,文中提出一种俯仰角模糊现象的处理方法.首先推导了任意GB-SAR观测几何条件下的图像距离-方位坐标系与东北天坐标系的转换关系,基于栅格投影的方法实现了GB-SAR三维地形匹配;然后对出现的俯仰角模糊现象进行了分析,讨论了其产生原因,并提出了相应的处理方法.实测结果表明,投影结果中虚假影像去除效果明显,说明本方法对俯仰角模糊现象具有良好的处理效果,有利于对GB-SAR三维地形匹配结果进行解译及分析.

弹载合成孔径雷达成像处理及定位误差分析

论文基于弹载合成孔径雷达(SAR)空间几何关系,描述了雷达信号数学模型;给出了弹载SAR成像方法;详细分析了弹载SAR水平初始方位角、载体速度的测量误差对于成像定位的影响;推导了各种误差影响成像结果的数学表达式;给出了非直线运动大下冲角情况下,误差分析的计算机仿真和在匹配制导中的实验结果。

合成孔径雷达在飞行器组合导航系统中的应用

合成孔径雷达(ＳＡＲ)是雷达理论和技术发展到一定阶段的基础上诞生的一种具有很高分辨率的成像雷达。它在众多领域得到了广泛的应用。在飞行器组合导航系统中,利用ＳＡＲ图像进行图像匹配,可以极大地提高系统的导航精度。本文介绍了ＳＡＲ、组合导航系统的发展及研究现状。重点介绍了ＳＡＲ在飞行器组合导航系统中的应用,并给出了具有较高精度、容错性和自主性的ＩＮＳ/ＧＮＳＳ/ＳＡＲ组合导航系统的原理、结构及仿真结果。

基于点特征的干涉合成孔径雷达复图像自动配准算法

在基于点特征的遥感图像配准过程中,特征点的自动提取和准确匹配是影响配准精度的关键。提出了一种干涉合成孔径雷达(InSAR)复图像对的自动配准算法,利用特征点的高曲率结构设计了模板,完成了特征点检测;根据匹配点对之间距离相近的结论设计了匹配算法,进行了特征点对的匹配。首先通过边缘检测和模板相关提取特征点;其次根据提出的匹配算法建立点的对应关系;最后利用两步法完成复图像的亚像元级配准。实验结果表明,该算法具有较高的配准精度。

一种合成孔径雷达对地面运动目标成像和精确定位的算法

该文针对正侧视合成孔径雷达工作体制下运动目标成像、定位问题进行研究。分析了运动目标成像与静止目标成像的异同。提出利用距离历程拟合,结合静物场景成像的部分已知信息(地面道路或者桥梁的方向),准确估计t=0时刻目标的坐标和两维速度,不仅为运动目标精确成像提供了信息,同时得到目标运动轨迹相对地面场景的准确位置。该文提出的方法对于目标在照射孔径内的位置没有特殊假设(以往研究的时频分析方法需要假设目标在t=0时刻位于载机的正侧方向)。最后定量分析了不同形式匹配滤波器对运动目标回波成像的效果以及采用静止目标匹配滤波器对运动目标回波进行成像处理而产生的移位和散焦影响.

水平集分割方法在合成孔径雷达图像目标识别中的应用

正确分割目标、提取目标的有效特征是合成孔径雷达图像目标识别中的一个关键问题。将水平集图像分割方法应用于合成孔径雷达图像目标识别,将目标图像中的目标区和阴影区从背景杂波中分割出来,其中目标区的形状作为目标的有效特征用于基于模板匹配的目标识别中。用MSTAR数据库中的3类目标的图像数据对该方法进行验证和分析,实验结果表明,在基于模板匹配的目标识别中,该分割方法可提取出有效的目标形状特征,实现目标的正确识别。

基于特征点的合成孔径雷达复图像自动配准算法

提出了一种干涉合成孔径雷达复图像对的自动配准算法,利用Harris特征点检测算子,完成了特征点检测;根据匹配点对之间最大相关和距离相近的结论设计了匹配算法,进行了特征点对的匹配;首先通过Harris特征点检测算子提取特征点;其次根据提出的匹配算法建立点的对应关系;最后利用两步法完成复图像的亚像元级配准;实验结果表明,该算法具有较高的配准精度。