同时SAR/GMTI工作模式研究

同时SAR/GMTI模式可实现对地面运动目标状态的全跟踪,是美军AN/ZPY-2雷达和北约的SOSTAR-X雷达的重要工作模式﹒本文在分析SAR模式和GMTI模式特点的基础上,针对不同体制的相控阵列,提出了同时SAR/GMTI模式的设计方法﹒

机载雷达同时SAR/GMTI模式全帧凝聚算法研究

机载雷达同时合成孔径/地面运动目标检测(SAR/GMTI)模式能够进行高分辨成像,采用传统点迹凝聚算法难以解决地面目标运动带来的散焦、多波束检测与目标尺寸形状带来的目标分裂以及虚假点迹问题,且点迹定位精度较差.为此对同时SAR/GMTI模式的回波脉冲进行分组划分,构建全帧凝聚的输入波束模型,并确定凝聚模型参数;通过对多波束的时空统一处理,得到波位时空统一公式,提出全帧凝聚算法.仿真结果验证了本文提出的全帧凝聚算法能够有效解决目标分裂和虚假点迹问题,点迹定位精度得到提升.通过量化分析验证了该算法是合理有效的.

GKPA-联合全局与关键区域的光学-SAR中分辨率遥感影像场景分类

遥感影像场景分类是自然灾害检测和城市功能规划等实际应用的基础,因此研究遥感影像场景分类具有重要意义。基于深度学习的方法由于其强大的特征提取能力已经成为遥感影像场景分类领域最常用的方法,此类方法强烈依赖数据集的质量。现阶段场景分类领域的数据集大多为高分辨率的光学影像,易于提取有效的语义特征。在面对中分辨率场景时,影像中细节信息更匮乏,有效特征不够显著,场景分类具有更大难度,相较于高分辨率场景分类精度不够理想。在此情况下,利用其他模态的数据如合成孔径雷达(SAR)提供互补特征可以有效改善场景分类精度。考虑到以上现状,本文构建光学-SAR遥感影像场景分类数据集(OS-RSISC),基于此数据集进一步提出了一个联合全局与关键区域的感知注意力双模态场景分类框架(GKPA-RSSC)。实验结果显示GKPA-RSSC相较于对比方法具有最高的分类精度,总体精度达81.97%。光学-SAR数据与单模态数据的对比试验结果突显双模态数据的优势,进而验证了本文提出的光学-SAR场景分类数据集的重要意义。

一种低秩稀疏矩阵分解联合目标轨迹区域提取的ViSAR-GMTI方法

视频合成孔径雷达(ViSAR)中,由于观测角度的不同会引起物体后向散射系数变化从而产生动态背景,不利于复杂场景下的运动目标检测,故提出一种基于低秩稀疏矩阵分解和目标运动轨迹区域提取的ViSAR运动目标检测方法。首先,考虑目标的空间连续性以及复杂场景下的诸多干扰因素,对常规RPCA模型做出改进,引入结构稀疏范数和动态背景鲁棒项以完善分解模型,提升分解效果。然后,改进局部自适应阈值设定,使用复合聚类分割方式提取运动轨迹区域,进一步消除干扰,并在分解所得前景图像的轨迹区域上进行均值背景建模完成运动目标检测。最后,基于齐鲁一号的聚束数据进行实验,结果证明所提方法的有效性,并通过对比实验验证该方法的检测性能。

一种针对SAR图像的舰船目标检测算法

由于环境复杂、舰船目标散焦和尺度的多样性,基于SAR图像的舰船目标检测仍然存在一些问题。提出了一种针对SAR图像的舰船目标检测算法。首先,基于可变形卷积构建舰船目标特征细化模块,提高对大长宽比姿态的舰船目标的特征提取能力;其次,在主干网络末尾引入了舰船空间金字塔聚合结构,增强对舰船目标的全局特征提取能力;最后,设计了尺度扩展特征金字塔网络,增强舰船浅层和深层特征信息的交互,提高对多尺度舰船目标的检测能力。实验结果表明,所提算法在HRSID数据集上的mAP达到了93.72%,F1分数达到了89.70%,优于所有比较算法,具有良好的检测效果。

SAR-GMTI匀速运动虚假场景干扰信号快速生成方法

静止虚假场景覆盖干扰无法有效对抗SAR-GMTI雷达系统。基于此,本文提出了一种能将静止虚假场景干扰信号快速转换为匀速运动虚假场景干扰信号的方法。文中通过对运动目标和静止目标回波模型的分析,推导出了两者之间的关系表达式;根据这个表达式,给出了实现该方法的三个步骤:沿距离向时域进行延迟操作,沿方位向时域进行伸缩变换,相位补偿;分析了该方法的计算量;仿真实验表明该方法可对SAR-GMTI形成匀速运动虚假场景的干扰效果,能同时保护静止场景和运动目标。

基于机载前向阵雷达的三通道斜视SAR-GMTI技术研究

现有的基于前向阵雷达的SAR-GMTI方法主要是空时自适应处理(STAP),而STAP在实际工程中难以实现。针对这一情况,该文提出了一种基于机载前向阵雷达的斜视SAR-GMTI新方法。文中建立了基于前向阵雷达的三通道斜视SAR-GMTI体制下的运动目标回波信号模型,利用等效分析建立了该模型与传统三通道相位中心偏置天线(DPCA)模型的联系。通过改进的DPCA技术,实现该体制下的动目标检测、测速和定位。最后仿真结果验证了改进的DPCA技术的有效性。

星载SAR-GMTI研究进展

星载SAR-GMTI系统具有地面(海面)大面积侦察、监视和运动目标检测、跟踪、定位的能力,是航天侦察的重要手段之一,可以为战场指挥、精确打击、态势评估提供高质量的情报信息。主要讨论星载SAR-GMTI系统及其研究进展,简述了国内外研究、发展现状,分析了现有的星载SAR/GMTI系统的优缺点和关键技术,探讨了星载SAR-GMTI系统所面临的技术挑战和研究重点。

机载多通道SAR-GMTI的杂波抑制方法

该文研究机载多通道合成孔径雷达地面运动目标检测中的杂波抑制问题。杂波抑制是地面运动目标检测的重要问题,而通道间的相干性是影响杂波抑制的一个重要因素。对于多通道系统来讲,通道之间无论是通道特性还是天线的方向图都会存在差异,影响通道间的相干性。为改善杂波抑制比,该文通过通道均衡来提高通道间的相干性,并利用自适应相消的方法进一步抑制杂波。实测数据验证了该文方法的有效性。

基于DPCA技术的星载SAR/GMTI处理方法

星载合成孔径雷达的轨道运动以及地球自转、地球曲率等因素使星载SAR/GMTI处理方法与机载不同。该文首先分析了星载SAR三孔径天线信号特性,然后给出并详细分析了基于偏置相位巾心天线(DPCA)的机载SAR/GMTI处理方法。在此基础上,给出了一种基于DPCA技术的星载SAR动目标检测、测速及目标定位的实现方法。最后,星载SAR/GMTI计算机仿真结果验证了该方法的有效性。

基于样本加权的三通道SAR-GMTI机载数据处理及性能分析

针对机载三通道雷达系统的杂波抑制问题,提出基于样本加权估计杂波相关矩阵的三通道联合动目标检测方法.基于广义内积值对像素矢量样本加权,三通道联合杂波抑制后检测出动目标位置,局部两两干涉实现动目标重定位和测速,最后进行了性能分析.所提方法无需设置样本选取门限,对图像配准精度仅要求在1个像素以内,样本加权后改善因子提高明显;3幅图像联合处理的性能优于2幅图像处理.机载实测数据处理结果验证了方法的有效性和稳健性.

一种基于频域STAP处理的多通道SAR-GMTI算法

推导了频域空时信号处理(STAP)的原理,提出了一种多通道合成孔径雷达地面慢速运动目标检测(SAR-GMTI)和运动参数估计方法。该方法首先采用频域STAP方法抑制杂波,之后利用慢速运动目标和静止目标的多普勒调频近似的特点,采用去调频(Dechirp)方法将参考信号与抑制后的杂波相乘间接实现目标匹配,也就是运动目标能量聚焦,最后通过维格纳-威利分布(WVD)进行运动目标检测和运动参数估计。理论分析和计算机仿真结果验证了该方法的有效性。

机载双通道SAR/GMTI数据域DPCA算法研究

相位天线偏置(DPCA)技术在雷达领域是一种经典的杂波抑制算法,该算法简单易行,有很高的实用价值。文中研究了数据域DPCA技术在机载双通道SAR地面动目标检测领域的应用,推导出点目标回波模型;介绍了时间域和多普勒域算法的原理;对多普勒域DPCA算法的工程化进行了研究;最后给出了模拟数据的仿真结果。

三通道SAR-GMTI误差校正方法的研究

针对机载三通道SAR-GMTI存在通道误差、运动误差等情况,提出了一种基于误差校正的SAR图像域动目标检测和定位方法。首先对接收通道误差、载机运动误差进行详细分析,给出相应的补偿方法,然后采用常规的DPCA和干涉处理技术有效地抑制杂波,精确地估计出地面动目标的真实方位和径向速度。外场实测结果验证了该误差校正方法的有效性和准确性。

基于旋转天线的SAR-GMTI二维余弦调相转发干扰

论文针对多通道SAR-GMTI提出一种新的干扰方法:基于旋转天线的SAR-GMTI 2维余弦调相转发干扰。对干扰机截获的SAR信号进行距离向余弦调相的同时,利用干扰机天线旋转来实现方位向余弦调相,解决了工程上无法实现方位向余弦调相的难题,并采用三通道干涉对消方法分析了其对GMTI的对抗性能,该方法对SAR和SAR-GMTI均可产生2维"网状"多假目标干扰效果,可同时保护地面运动目标和静止目标。理论分析和仿真实验验证了该干扰方法的可行性和有效性。

运动目标在阵列孔径UWBSAR图像上的表征及其在图像域GMTI方法中的应用

结合子孔径BP成像过程,对运动目标在阵列孔径UWB SAR图像上的成像规律进行了研究,得出了运动目标在阵列孔径UWB SAR图像上的解析表达式,据此可将只适合慢速运动目标的UWB SAR图像域GMTI算法推广,使之适合快速运动目标。以ATI算法为例,说明了所得运动目标成像规律在UWB SAR图像域GMTI方法推广中的应用价值。基于仿真实验的结果证明了所得结论的正确性。

SAR-GMTI高逼真匀速运动假目标调制干扰方法

将匀速运动目标成像特性用于干扰的目的,提出了SAR-GMTI高逼真匀速运动假目标调制干扰方法,确定了关键干扰参数,分析了侦察误差对干扰效果的影响,并采用三孔径干涉对消方法研究了其对GMTI的对抗性能。实验分析结果表明文中所提干扰方法可对SAR-GMTI形成高逼真匀速运动假目标的干扰效果,且干扰功率利用率高、对侦察依赖性较低,是一种先进有效的干扰方法。

一种SAR-GMTI的无源压制性干扰方法

针对合成孔径雷达地面动目标检测(synthetic aperture radar-ground moving target indication,SAR-GMTI)的工作原理,提出了一种基于旋转角反射器的无源压制性干扰新方法。该方法利用旋转角反射器产生的微多普勒在各个通道中形成干扰条带,在多通道抑制地杂波后,微多普勒干扰条带将造成动目标检测无法完成,使得无法对动目标正确地定位和测速。理论分析和仿真实验证实了该方法对SAR-GMTI干扰的有效性。

机载三通道SAR/GMTI快速目标运动参数估计

针对常规SAR/GMTI系统无法获取快速目标信息的问题,提出一种基于解PRF模糊的快速目标检测和运动参数估计方法.首先将三通道SAR/GMTI数据在方位压缩后的距离频域两两对消抑制杂波,然后进行PRF模糊数估计.在方位压缩后的距离频域利用快速目标运动引起的模糊数与目标直线轨迹斜率的对应关系,通过Radon变换来搜索模糊数,同时得到目标轨迹直线斜率.已知直线斜率后进行方位徙动校正,并以最小熵准则搜索实现方位向聚焦,进而通过距离匹配滤波实现快速目标成像.仿真和实测数据结果均验证了该方法的有效性.

SAR-GMTI匀加速运动假目标有源调制干扰方法

借鉴匀加速运动调制思想,提出了一种SAR-GMTI匀加速运动假目标有源调制干扰方法。详细确定了有源实现方式下各关键干扰参数,阐释了干扰成像结果,分析了速度、载频、斜距等侦察误差对干扰效果的影响,采用三孔径干涉对消方法研究了其对GMTI的对抗性能,并开展了基于实测数据的实验分析。该干扰样式携有逼真的匀加速运动特征,具有距离向相干、方位向部分相干的特点,可实现对SAR-GMTI的匀加速运动假目标干扰效果,是一种有效稳健的干扰方法。