IAA-Net:一种实孔径扫描雷达迭代自适应角超分辨成像方法

实孔径雷达(RAR)通过天线扫描工作,以获取大范围探测区域内目标的观测信息。但是,由于雷达天线尺寸小,受天线衍射机理限制,与距离分辨率相比,其角分辨率通常较低。角超分辨处理方法,可利用天线方向图与目标散射间的卷积关系,通过求解卷积反演问题,以提高扫描雷达角分辨率。但是,由于测量矩阵的低秩特性,传统角超分辨处理方法,存在正则化参数选择难、迭代更新慢等问题,并且在低信噪比条件下,角超分辨处理性能明显下降。针对上述问题,该文提出了一种基于深度网络的迭代自适应实孔径扫描雷达角超分辨成像方法。首先,该文将实孔径扫描雷达的卷积反演问题转化为回波自相关矩阵反演求解问题,以改善求逆矩阵的病态性;其次,将可学习的修正矩阵引入到迭代自适应求解方法中,以实现迭代自适应求解方法与深度网络的结合;最后,通过迭代学习更新回波自相关矩阵,降低噪声对反演结果的影响,提高实孔径雷达的角分辨率。仿真及实测数据结果表明,所提方法可避免传统算法中的手动参数选择和迭代更新慢等问题。同时,由于深度网络的学习拟合能力,所提方法可在低信噪比条件下保持良好的角超分辨性能。

实孔径毫米波雷达的边坡变形监测能力分析

变形监测是了解滑坡演化过程的重要手段,为探究实孔径毫米波雷达(RAR)的边坡变形监测性能,采用摄影滑轨作为变形模拟装置,开展实孔径毫米波雷达的变形监测模拟试验,并结合工程案例分析。研究表明:①实孔径毫米波雷达具备变形监测的能力,当摄影滑轨返回至原点时,实孔径毫米波雷达的误差仅为-4.68 mm和6.39 mm,整体能准确反映出摄影滑轨的变形特征;②单台实孔径毫米波雷达能监测到水平覆盖范围在200 m以内的角反射体,且能得到较好的变形信息,可满足中型滑坡体的监测需求;③整体验证了三维坐标解译原理的可行性,在变形量达到970 mm时,其解译的空间位移误差为9 mm,误差比小于1%,方位角的解译与实际滑轨运动方向趋于一致。综合模拟试验及工程案例表明,实孔径毫米波雷达满足滑坡变形监测的需求,具有较强的稳定性。

基于检测识别的实孔径雷达景象匹配定位方法

针对恶劣成像条件下的机场目标实孔径雷达图像匹配问题,提出了一种基于目标检测识别的定位方法.通过线特征滤波预处理和投影变换检测机场跑道线,进一步用模板匹配识别跑道端点以进行定位.对实际图像试验结果表明该算法能够准确定位灰度相关算法难以正确匹配的强噪声、低对比度实时图像,并且具有参考图制备简单,实时性强的特点.

基于小波和线矩的实孔径雷达图像与TM图像的匹配

为了充分利用多源遥感信息，常常需要解决不同传感器图像之间的匹配问题。为此，本文初步探讨了一种基于小波边缘检测与线矩描述的实孔径雷达图像与ＴＭ图像的匹配算法。实验结果表明：如果搜索窗口内存在较丰富的特征，该算法可以获得满意的结果。

实孔径雷达景象模拟研究

在考虑具有起伏高程地面的条件下 ,提出一种计算雷达分辨单元的模型 ,根据已给的高程图和高分辨率的合成孔径雷达图像 (SAR)

基于变换域稀疏压缩感知的艇载稀疏阵列天线雷达实孔径成像

该文针对飞艇平台,设计了基于组合巴克码的共形稀疏阵列,并对稀疏阵列的探测性能进行了分析。利用飞艇悬停的特点,可对前后不同时刻脉冲的实孔径成像结果进行干涉处理,去除散射单元的随机初相位,使图像在变换域稀疏。引入压缩感知方法,建立回波与变换域系数的关系,完成对地成像,可获得接近满阵阵列成效的图像质量。仿真数据处理结果验证了该方法的有效性。

合成孔径与实孔径雷达谱域成像算法对比分析

讨论了合成孔径雷达(Synthetic aperture radar,SAR)和实孔径雷达(Real aperture radar,RAR)一维扫描方式下的谱域成像实现问题。文中从SAR和RAR扫描下的波数域波散关系入手,分析了这两种扫描方式下的谱域填充区域和成像分辨率,指出了二者的异同,导出了相应的成像算法。单目标和组合目标的雷达成像仿真实验验证了两种扫描方式下成像算法的有效性和理论分析结果。

低信噪比实孔径雷达机场目标图像匹配算法

提出了一种适用于低信噪比条件下的实孔径雷达机场目标图像匹配定位算法.通过对实孔径雷达图像中机场目标的检测识别,实现匹配定位.算法包括机场跑道检测及跑道端点定位两个阶段,分别采用了线特征滤波技术及目标背景的对比度信息.首先通过线特征滤波预处理和投影变换检测机场跑道所在的直线,然后利用机场在实孔径雷达图中的结构特征,根据机场及周围背景的对比度来定位跑道端点.实验结果表明:在成像条件较差的情况下,该算法仍能保证较高的匹配定位准确度.

关于实孔径雷达影像匹配定位问题

地面高程起伏对机载雷达成像定位影响较大,要实现飞行器的精确定位,必须修正地形起伏的影响。分析了雷达成像的几何关系及特点,分别从影像匹配定位和飞行器定位两方面探讨了地形起伏的影响,对地形起伏影响的修正方法进行了研究,提出了适于飞行器上实时处理的误差修正算法,并利用该方法对实验中获取的数据进行了改正,得到了满意的结果。

实孔径雷达图像的模拟及与光学图像的匹配

本文针对特定工作的需求，首先地一种利用ＳＡＲ图像模拟真实孔径雷达图像２的实现方法，然后探讨了一种基于边缘特征描述的实孔径雷达图像与光学图像的匹配算法。初步实验表明；该算法可获得满意的效果。

静止轨道实孔径微波天线主反热控方案研究

为减小静止轨道高频率、大口径微波天线热变形,提高天线的指向精度,对国内外天线主反射材料和热控方案进行了分析,发现其材料较一致选用碳纤维蒙皮/碳纤维蜂窝夹层,主反表面涂覆合适吸发比的真空沉积铝(VDA)/Al2O3(SiOx)涂层,一方面保证天线电性能对反射率大于99.8%的需求,另一方面使天线整面在轨温度梯度和波动较小。建立口径5m天线的热仿真模型,分析了三种不同吸发比涂层的天线在不同典型工况下的温度场分布,结果表明采用涂层吸发比0.2/0.2的主反热变形较小。以碳纤维材料为基体,用真空蒸镀沉积的方法在其表面镀制不同厚度的银层和二氧化硅层,制备出吸发比约0.2/0.2的VDA/SiO2热控涂层,可用于形状较复杂的曲面,且涂层的发射率随保护层厚度可调,显著提高了热控设计的灵活性。

IR-UWB近距离实孔径成像系统分辨率

为了解决传统"窄带、远场"分辨率计算公式不再适用于超宽带极窄脉冲(IR-UWB)近距离实孔径成像系统的问题,提出了一种新的分辨率的计算方法.通过对IR-UWB近距离成像原理的分析,推导了单天线在距离向及横向分辨率的解析表达式,结合图像重建过程中信号叠加原理,提出了一种实孔径均匀线阵分辨率的计算方法.通过对理想点目标成像结果的数值仿真,验证了该分辨率计算方法的正确性.

机载合成孔径雷达原理及应用

论文阐述了合成孔径雷达与实孔径雷达工作原理的差别,分析了采用线性调频信号提高雷达距离向分辨力和孔径合成提高方位向分辨力技术途径,并对机载合成孔径雷达的应用及发展做了简要介绍和说明。

电离层对星载合成孔径雷达方位向分辨率影响的分析

该文分析了天线实孔径尺寸、不同电离层谱以及电离层不规则体尺度等因素在电离层对星载合成孔径雷达(SAR)方位向分辨率影响中的作用。研究结果表明,保持星载SAR合成孔径长度不变,增加天线实孔径的尺寸会引起SAR方位向分辨率的退化,同时导致SAR方位向图像平滑。电离层的Kolmogorov谱对SAR方位向的影响较双参谱严重。电离层不规则体尺度远大于合成孔径的尺寸时,电离层对SAR方位向分辨率的影响可以忽略;在电离层不规则体的尺度减小到合成孔径的尺寸以下,但量级接近时,电离层的影响会导致SAR方位向分辨率的恶化。

基于反正弦圆环天线阵列的二维成像

雷达成像技术可获得目标的丰富特征信息,从而为目标识别提供重要依据。涡旋电磁波雷达成像技术可获得相对静止目标的高分辨率二维像,是成像领域的研究热点之一。为获得更高的成像质量,利用反正弦圆环天线阵列获得雷达波束内的方位角分辨能力,提出了一种基于反正弦圆环天线阵列的二维成像算法。利用半个圆环天线阵列,获得与涡旋电磁波雷达成像技术相近的方位角分辨率,并降低了旁瓣高度。对回波进行Dechirp处理,获得一维距离像;在此基础上,构建参考信号,通过信号间的共轭相乘将相位中的余弦函数变为线性函数;将回波累加,获得目标二维像。仿真分析了阵元个数和波束宽度对方位角分辨率的影响,并与涡旋电磁波雷达成像算法对比,验证了所提算法的有效性和鲁棒性。

机场场面监视雷达目标检测新方法

机场场面监视雷达可得到高分辨率实孔径图像,常规的雷达目标检测方法难以检测出其中的目标。本文首先分析了场面监视雷达目标检测中的问题,然后根据场面监视雷达回波信号的特点,提出了一种基于数字图像处理思想的目标检测新方法。给出了算法处理的基本流程和主要模块的具体实现方法。国内机场实测数据的处理结果表明本文算法可靠地检测出目标区域,目标团簇凝聚处理可有效消除孤立虚警点并填充目标区域内部漏警块。本文提出的方法对于场面监视雷达系统的研制有一定借鉴意义。

基于Radon变换的机场目标检测与定位算法

为了提高影像匹配的可靠性,提出一种实孔径雷达影像中机场目标精确定位的算法.采用模糊处理技术对原始影像进行增强,使得机场目标在影像背景中较为突出,并利用Radon变换检测到机场跑道方向线;基于机场的有关知识,检测到机场跑道的两个端点及宽度;利用得到的机场目标信息对原始实孔径雷达影像进行处理,并用该影像与相同地区的合成孔径雷达基准图进行匹配,得到了满意的效果.

场面监视雷达技术发展综述

场面监视雷达是机场区域合理规划地面交通管制的一个有效工具,在国内外大型机场的运行中得到了广泛的应用。本文介绍了民用机场场面监视雷达的技术要求,分析了国内外场面监视雷达系统发展的现状,最后对未来场面监视系统的发展进行了总结和展望,希望能将我国雷达领域取得的技术成果更多地应用于民用机场地面监控领域,以解决我国民航机场快速发展的瓶颈问题。

面向海表盐度和温度遥感的微波辐射计研究综述

微波辐射计能够探测获取全天候、高时空分辨率、高灵敏度海表盐度和温度,在全球海洋科学研究中的作用越来越显著。文章总结了国内外现有在轨及在研载荷的技术特点。通过对比载荷的性能参数,分析了实孔径体制和综合孔径体制在探测幅宽、空间分辨率、探测精度及系统可实现性等方面的优缺点及需要解决的技术难点。通过分析,空间分辨率将显著影响微波辐射计实孔径体制或综合孔径体制的选择。此外,对比现有在轨载荷实际性能,采用综合孔径体制的灵敏度较差,实孔径圆锥扫描体制次之,采用实孔径推扫体制最好。最后,针对载荷现有技术能力,对未来用于海表盐度和温度探测的微波辐射计发展方向提出了建议。

W波段主动式近场成像试验研究

现有的主动式人体安检成像仪,均工作于毫米波频段(Ka频段和E频段),已在机场人体安检领域得到成功应用。升级到太赫兹频段,是主动式人体安检成像未来发展的必然方向。开展了W波段主动式近场成像试验研究,使用了一台W波段LFMCW雷达,对圆迹二维SAR、圆柱二维SAR、准光实孔径、三维全息等成像体制,开展了一系列成像试验,获取了成像结果,验证了各类成像体制及成像算法。试验结果表明,圆迹二维SAR成像体制值得进一步开展研究。该研究为今后主动式太赫兹安检成像系统设计,提供了参考和帮助。