合成孔径声纳重叠相位中心与惯性导航系统联合估计运动误差算法

为降低运动测量系统复杂度、提高运动误差估计精度,使用回波数据与惯性导航系统(INS)数据两种数据源联合估计合成孔径声纳的运动误差,形成一种基于重叠相位中心(DPC)算法和INS的DPC联合INS算法。利用回波的多子阵空间互相关矩阵估计声纳的前向速度,结合INS姿态角解算出DPC方法下的三向速度,采用卡尔曼滤波算法融合DPC算法的三向速度与INS的三向加速度,输出声纳速度的最优值,从而计算运动误差。湖试数据处理结果表明:DPC与INS联合算法相比于传统的DPC算法,融合了INS的加速度数据,使速度曲线变得更加陡峭,增加了细节信息,提高了声纳速度估计的准确性;经过运动补偿后,图像质量得到提高,目标散焦和重影的现象均得到改善。

子孔径图像相关法和DPC法联合的运动补偿方法

为了解决相位中心重叠法在合成孔径声纳运动补偿时的误差累积问题,提出了在时域的快速因式分解后向投影(FFBP)算法进行成像的基础上,将FFBP成像处理中生成的子孔径图像进行相关来寻找匹配点后估计出子孔径间的运动误差,和DPC方法进行联合使用,可以减小DPC方法中容易产生的误差累积问题。最后通过选取实际的湖试数据进行相应的运动补偿并成像,和单独采用DPC方法运动补偿的成像结果对比,证明了本文所提出的联合运动补偿方法可以改善DPC方法的误差累积问题,有助于成像质量的提高。

海底小目标高分辨合成孔径声呐成像技术研究进展

海底小目标的成像探测问题是海底探测领域的经典难题,合成孔径声呐技术为小目标高分辨成像与探测提供了主要技术手段。本文分析了现阶段合成孔径声呐所面临的主要能力提升问题,介绍了合成孔径声呐高分辨成像的基本原理以及多子阵成像技术,并且针对合成孔径声呐面临的技术难点,对运动误差估计与补偿技术、高测绘效率成像技术、非稳定直航下的高分辨成像技术进行了讨论,介绍了相关技术路线与研究进展,并在此基础上展望了海底小目标高分辨成像技术的发展趋势与应用前景。