多方位角融合SAR图像中“扇形”旁瓣分析

随着相控阵天线电子扫描能力的提升,多方位角观测成为星载合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)发展方向之一,从多维度提高目标信息解译能力。然而,在公开的多方位角融合SAR图像中存在较强的二维“扇形”旁瓣现象,且二维分布特点不同,容易造成目标误判。因此本文针对此旁瓣方向和多方位角观测目标分辨率开展研究。首先,概述了多方位角观测模式和特性,提出了基于CUDA并行加速的快速后向投影(Back Projection,BP)算法,高效率生成多方位角序贯SAR图像,避免耗时的图像配准和几何校正;其次,基于多方位角观测中斜距平面和地距平面的几何投影关系,重点分析了地距平面目标方位向、距离向分辨率和旁瓣方向,揭示了融合SAR图像中“扇形”旁瓣的形成机理,并解释了二维旁瓣特性不同的原因,基于此可反演获取该SAR图像时卫星和观测场景之间的几何关系,以及融合SAR图像数;最后,通过点目标和扩展目标仿真开展实验,结果表明方位斜视观测中,地距平面方位向、距离向分辨率理论分析精度优于0.02 m,旁瓣方向理论分析精度优于1o,验证了所提分析方法的正确性。

多方位角观测星载SAR技术研究

该文针对多方位角观测星载SAR新技术进行综述。首先分析了当前国内外SAR卫星发展现状和趋势,并从多个角度对比综述了其对地观测的能力。在此基础上,结合当前应用需求对多方位角观测星载SAR工作新模式进行了综述,解析其工作机理,并结合试验结果总结分析了多方位角观测星载SAR在目标散射信息、几何信息和运动信息获取方面的优势。最后,对多方位角观测星载SAR技术的发展进行了总结和展望。

多方位角图像决策融合的SAR目标识别

提出了一种基于多方位角图像决策融合的合成孔径雷达(SAR)图像目标识别方法。对目标切片图像用二维小波分解和主成分分析提取特征向量,利用支持向量机对特征向量进行分类,用贝叶斯方法对目标多幅不同方位角下图像的分类输出进行决策融合,得到最终类别决策。用MSTAR数据库中3个目标进行识别实验,实验结果表明,对3幅以上不同方位角的图像进行决策融合时,该方法可显著提高目标的正确识别率。该方法是一种有效的SAR图像目标识别方法。

采用深度学习的多方位角SAR图像目标识别研究

合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)在对地面目标进行观测时,可以在多个不同的方位角获取到目标的SAR图像,但这些图像中目标的形态各不相同。考虑到SAR图像对观测方位角极其敏感和SAR图像数据规模小这两个因素,本文设计了一个利用多方位角SAR图像进行目标识别的卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN),同一目标的3幅SAR图像被当作一幅伪彩色图像输入到网络中,充分利用了SAR图像数据的获取特点,同时用池化层替代了展平操作,降低了网络参数数量。实验结果表明,即便在小规模SAR数据集上,该卷积网络具有识别精度高的特点,对同类别不同型号的目标也具有出色的识别表现。

基于小波变换的多方位角SAR图像融合方法

针对目标散射特性空变效应以及多方位角图像信息冗余的问题,提出了一种基于小波变换和边缘检测的多方位角SAR图像融合方法。首先,将图像进行小波变换,完成低频信息和高频信息的分离,实现图像的多分辨表征及序贯图像多方位角信息的融合;然后,利用改进的Robinson算子增强图像的轮廓特征;最后,融合实验和定量评估结果证明了本文所提融合方法的有效性。

海上三维地震勘探的多方位角处理

目标测区虽然在不同时期以不同的目的完成了两次常规的两个采集方向近乎正交的三维地震勘探,但是由于地下地质条件异常复杂,诸如浅层碳酸岩、盐丘刺穿、储层的反射系数较低、多次波发育等等,所以引入非传统海上三维地震资料处理方法——多方位角地震数据处理,对两块三维勘探数据,执行了面元网格归一、地震数据匹配以及建立斜方晶体各向异性速度模型。基于同先导试验叠加道进行互相关处理,利用多方位角叠加处理模块计算加权叠加值。多方位角处理数据较好地丰富了处理频率成分和频带宽度,改善了地震资料信噪比和地质成像效果,优化了断层成像。同时,基于工作实践指出进一步强化在地堑下方的低反射系数层的成像问题,仍然是未来地震处理技术的难题。

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。

联合多方位角调频率估计的星载SAR三维成像方法

星载合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)通过波束的方位向扫描可以实现单次航过的多方位观测。在多方位角观测过程中,卫星弯曲轨道可等效为长3维曲线阵列,从而具备了3维成像能力。由于多方位角观测在高度维采样的稀疏性,无法直接通过3维FFT实现无模糊成像,且目标在不同方位角SAR图像的投影与高程间的传递相对复杂。针对该问题,该文提出了联合多方位角调频率估计的星载SAR3维成像方法。该方法首先给出了不同观测方位角下多普勒调频率误差与目标高程误差间的关系,利用视错位法(Map Drift, MD)估计多普勒调频率误差。然后,联合多方位角高程估计结果提升高程估计精度。最后,利用高程估计结果恢复目标3维几何信息,从而实现3维成像。仿真实验验证了该方法的高程估计精度可达米级。

多方位角短距离掘进出矸方式的应用

多方位短距离掘进时,通过初期2部耙装机打接力出矸,2部耙装机之间做为临时储矸仓;后期在耙装机与带式输送机之间设置临时储矸仓出矸,该出矸方案减少了巷道掘进工程量,提高了出矸工效,降低了对特殊工种的要求,相较于传统绞车斜巷提升运输出矸而言效果显著。

宽方位地震资料采集观测系统设计初探

在地震勘探中 ,利用成本相对低的多方位P波勘探比利用成本较高的多波多分量勘探进行裂缝检测更具有一定的实用性。对JM和FG工区多方位角三维地震资料采集观测系统的设计进行了一些探讨性的研究 。

反射面天线体制SAR卫星多角度成像姿态控制策略

针对反射面天线体制星载合成孔径雷达(spaceborne SAR)的多角度成像姿态控制问题,文章提出了成像弧段划分规则、首景成像姿态策略、成像角度机动切换策略、第二景成像姿态的计算方法,并基于实测的场景图像仿真数据进行了姿态策略验证,结果表明:提出的姿态控制策略可以实现不同方位角的SAR成像。

国内外中深层海洋地震勘探技术概述

传统的二维拖缆地震勘探针对一定的目地层深度进行作业,但对于深水区域和其他复杂区域,如坚硬的海底之下、盐下以及玄武岩下构造和碳酸盐岩储层等,会由于地震波无法触及部分地下目标而影响采集数据的真实性。文章详细介绍了国内外海洋中深层反射的采集技术,并对其进行了分析和总结,可对今后的中深层海洋地震勘探工作提供新的思路。

ORCA海上综合导航系统的基本原理及应用

文章对用于海上地震勘探的ORCA综合导航系统进行了系统架构、测线采集工作流程、近实时处理(NRT)和自动化等功能特点进行了介绍和分析,阐述了作为当今国际上先进的海上地震综合导航系统在作业优化、与PCS电缆定位系统和DigiSTREAMER地震采集系统相结合、多方位角和多船作业,以及4D作业方面的特点与优势。