基于精确距离模型的改进R-D算法

本文利用合成孔径雷达(SAR)最为精确的标准斜视距离模型,推导出了一种适合斜视SAR精确成像的改进距离-多普勒(R-D)算法。文章进一步分析了SAR的四种距离模型,将已有的三种R-D算法以及本文提出的改进R-D算法和四种距离模型之间建立了一一映射,指出了四种R-D算法之间的本质区别。最后对四种R-D算法进行了仿真,结果表明本文给出的改进R-D算法最能够适应斜视情况下的精确成像。

用距离-多普勒定位模型进行Kompsat-5数据地理编码

对韩国雷达遥感卫星Kompsat-5的系统特性(卫星设计、卫星参数和工作模式)进行了分析,并针对kompsat-5卫星特点,重点探讨了用距离-多普勒定位模型对Kompsat-5数据进行地理编码的过程,并分析了1 m分辨率Kompsat-5数据地理编码成果的精度,供相关研究参考。

星载双站SAR采用距离-多普勒算法的保相成像

星载双站合成孔径雷达(SAR)的成像可以采用距离-多普勒(RD)算法。算法的距离模型可使用二次模型和直线模型,针对系统双站的特点,讨论了高精度距离模型参数的求取方法。传统RD算法采用二次模型,在斜视情况下,二次模型可能会有较大误差,主要是会影响方位向压缩,因此讨论采用直线模型对应的方位压缩因子进行成像,从而改善方位向旁瓣。成像中为了使算法能够保相,需采用合适的方位向压缩因子,使其不破坏所成像的相位信息。

等效斜视距离模型在星载LEO-SAR中的精度分析

该文旨在研究等效斜视距离模型在低轨星载SAR高分辨率情况下的适用性,并分析其最佳性能——即该模型适用的最长合成孔径时间及对应的最高分辨率。该文首先通过建立精确的"星-地"几何模型推导出具有较高精度的多普勒中心和多普勒调频率计算公式,进而通过多普勒参数反演得到等效斜视距离模型。通过与数值方法得到的斜距信息比较,可以得到该距离模型拟合结果的误差,当该误差在p/4阈值之内,图像就不会散焦。利用该思想,该文以TerraSAR-X参数为例,分析了等效斜视模型可以适用的最长合成孔径时间及对应的最高分辨率。该文结论给一般的低轨星载SAR距离模型分析提供了一种普适的方法。

Radarsat-2 SAR影像两种定位模型精度的对比分析

星载SAR无控制点定位可利用距离-多普勒(R-D)模型和有理多项式(RPC)模型两种方法实现。为考察二者在不同高程条件下的适用性,本文利用Radarsat-2数据,基于绝对定位误差小于1m的GPS控制点,对R-D模型和RPC模型定位精度进行了对比分析。结果表明:在无高程数据仅利用头文件元数据的情况下,R-D模型和RPC模型定位精度都较差;当代入高程数据后,R-D模型表现出因高程变化引起的更好定位精度一致性。

基于轻量化YOLOv5的雷达图像道路目标检测方法

针对现有车载毫米波雷达目标检测信号处理流程中未滤除静止杂波干扰和网络参数量及浮点数运算量多的问题,文中提出一种车载毫米波雷达目标检测信号处理链,并基于Ghost卷积和空间深度(Space-to-depth,SPD)卷积,设计了一种车载雷达轻量化YOLOv5目标检测模型。首先,使用平均相消算法对雷达原始AD采样数据进行静止杂波干扰抑制;然后,进行二维快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)得到目标的距离-多普勒(Range-Doppler,RD)图像;最后,使用轻量化目标检测网络模型对RD图像进行检测。实测数据验证了本文所提方法能够滤除静止杂波,有效减少了目标检测模型的浮点运算量,进而降低了模型的参数量,且具有较高的检测精度。

基于两种计算模型的星载SAR定位对比分析

距离-多普勒(R-D)模型和有理多项式(RPC)模型是星载SAR定位常用的两种计算模型,通过计算机模拟两种模型的实现过程,利用两景高差不同的radarsat-2数据,分别采集高程在45m以内的控制点和高程在128m以内的控制点,对R-D模型和RPC模型定位精度进行对比分析。分析结果表明,随着高程的增加,R-D模型定位精度提高,而RPC模型定位精度下降,因此基于R-D模型的星载SAR定位较适用于高差大的地区。

星载合成孔径雷达图像定位模型与仿真

在研究距离-多普勒信息定位方法的基础上,利用所建立的星载SAR图像Range-Doppler定位仿真模型,对星载合成孔径雷达成像的全过程及定位计算进行模拟仿真。验证了R-D模型定位方法的有效性,并对定位精度、各种因素对定位误差的影响进行了仿真分析,仿真结果与理论分析结论一致。

基于轨道参数修正的PALSAR-2影像正射校正技术

对PALSAR-2影像进行正射校正来评估新一代L波段的传感器的应用潜力有重要的意义。校正过程中的轨道参数误差会影响最终的校正精度。基于此,给出一种基于轨道参数修正和RD模型简化解算的PALSAR-2影像校正方法,利用模拟SAR与真实SAR影像的配准,修正轨道参数,再利用修正后的轨道参数与RD模型简化解算,完成校正工作。将该方法同时应用于PALSAR-2和PALSAR影像,并与没有经过轨道参数修正的方法进行比较,结果表明该方法可操作性强,相比于没有经过轨道参数修正的方法有较高的精度,且新一代L波段传感器影像的校正精度更高,这也进一步证实了新一代L波段传感器有更强的性能指标,应用潜力更大。

无地面控制点的星载SAR影像直接对地定位研究

针对星载合成孔径雷达(SAR)对地面目标的定位问题,分析了在无地面控制点的情况下,利用距离-多普勒(R-D)模型和地球模型进行对地定位的理论与方法,给出了在无地面控制点(GCP)而有数字高程模型的情况下利用R-D模型进行对地定位的求解方法。用天津地区ERS-1数据进行实验,其结果与当地地形图进行比较,精度在50 m以内,表明该文提出的方法是正确、可行的。

ENVISAT ASAR影像地理定位方法

随着 ENVISAT ASAR传感器成功通过调试阶段 ,国内将有越来越多的用户能够获取到 ASAR数据。如何进行 ASAR数据的地理定位是实际应用中需要解决的第一个关键问题。基于距离 -多普勒 (RD)模型发展了对ASAR主要影像产品进行地理定位的方法 ,重点解决了不同影像产品类型距离向方程的构建方法 :对于斜距产品 ,距离向方程由第一斜距和影像距离向像元大小所确定的直线方程描述 ;精确地距模式影像元数据中仅提供一套SRGR参数 ,可直接用于建立距离向方程 ;而中分辨率地距模式影像在元数据中提供了若干套 SRGR参数 ,需根据方位向成像时间与 SRGR参数的方位向更新时间的关系 ,通过插值方法建立距离向方程。利用该方法对 APP- 1P、APM- 1P、APS- 1P、IMP- 1P和 IMM- 1P共 5景 ASAR数据进行了地理定位试验。 SAR处理器在生成 ASAR数据产品时 ,已经对影像 4个角点的地理位置进行了定位 ,并将定位结果记录在 ASAR数据的元数据中。本文以这些定位结果为基准对所发展的定位方法的相对精度进行了评价 ,实验结果表明 :对于 APP- 1P、APS- 1P和 IMP- 1P数据产品 ,经度和纬度相对误差都小于 1m ;对于中分辨率 APM- 1P和 IMM- 1P数据产品 ,最大经度误差为5 9.73m,最大纬度误差为 83.38m,分别是影像像元大小的 0 .8倍和 1.1倍 ;

星载合成孔径雷达影像几何校正

为达到从遥感图像中恢复事物本来形状的目的,研究了基于距离-多普勒(rang-Doppler,R-D)模型的星载合成孔径雷达影像几何校正原理,并提出了改进的R-D解算算法,给出了基于该算法的几何校正全过程。构建了新的牛顿迭代核,计算得到了简化,校正速度得到了提高。新算法从方位向和距离向这两个方向上同时迭代,校正效果比仅在方位向上迭代的解算算法稳定。通过仿真数据进行了验证和比较,实验结果表明了新校正算法的可行性与有效性。

机载雷达立体影像定位方法的比较及改进

由于合成孔径雷达(SAR)具有全天候的成像能力,在地质、生态、水文、海冰和测绘等诸多领域有着广泛的应用。主要研究了雷达立体影像对获取地面三维坐标的方法,分析了目前所广泛使用的三种立体定位模型的优缺点,为利用雷达立体影像对获取数字高程模型提供了选择依据,并对其中的零距离-多普勒模型进行了改进,最后利用机载雷达影像数据对此算法进行了实验研究,取得了较好的实验结果。

合成孔径雷达的计算机仿真技术

文章阐述了对合成孔径雷达进行计算机仿真的意义及仿真合成孔径雷达存在的一些问题,重点讨论了合成孔径雷达系统的计算机仿真模型及建立准确数学模型的重要意义,并简要介绍国内外在此领域的发展状况。研究认为,合成孔径雷达的计算机仿真是一个需要逐步发展和完善的技术,为今后发展方向提出了新的观点。

基于斜角坐标系变换的星载SAR直接定位算法

在研究现有距离-多普勒（RD）定位模型解法方法的基础上,发展了一种基于斜角坐标系变换的RD模型直接定位分析算法,并在定位过程中引进了数值解算方法,使该定位算法兼有了纯分析法和纯数值计算法的特点.利用一景ERS-2 SAR SLC数据比较评价了所发展算法与现有算法的定位效果,结果表明,该算法不仅定位精度较高,而且执行效率比纯粹的基于很多迭代过程的数值分析算法有了很大的提高.

分析法和数值解算法相结合的星载SAR直接定位算法

星载合成孔径雷达(SAR)直接定位算法是发展SAR影像椭球表面校正地理编码(GEC)和地形校正地理编码(GTC)算法的基础。发展高精度的直接定位算法对促进SAR影像的应用具有重要意义。本文在距离-多普勒(RD)定位模型定位算法的基础上,发展了一种将纯分析法(AGM)和纯数值计算法相结合的算法(AIRGM)。新的定位算法兼有纯分析法和纯数值计算法的优点。利用一景ERS-2 SAR SLC数据,采用两种精度评价方法,将所发展的算法与现有的两种算法的定位精度进行了对比。第1种精度评价方法以影像产品中提供的四角点大地坐标为参考,第2种方法以从1∶5万地形图上获取的14个控制点为参考。评价结果表明AIRGM算法不仅定位精度较高,而且执行效率比纯粹的数值解算法(ASF)有了很大的提高。

基于谱图的联合时频域主用户信号检测技术

多维主用户信号检测是认知无线电系统中需要解决的主要问题之一.传统的主用户检测方法主要集中在频域检测,检测结果仅给出主用户对某频段的占用状态.针对频率-时间域的主用户检测技术,提出了利用AR谱估计方法估计接收信号的距离-多普勒谱图,以谱图的峰值大小作为检测统计量来判断是否有主用户信号,推导出检测概率和虚警概率表达式.利用MATLAB软件进行仿真,得到了ROC曲线,并与常用的能量法进行对比.仿真结果证实了低信噪比条件下AR模型比能量法有更好的检测性能.同时对AR模型的最佳阶数选择进行了初步探讨.

无控制点条件下的SAR影像直接定位

利用高分辨率SAR影像,以距离-多普勒(R-D)模型作为SAR几何模型,并结合影像附带的星历数据,实现了无控制条件下的SAR影像直接定位。以平均高程为371 m的武汉丘陵地区的数据进行试验,结果表明在无控制条件下,距离向和方位向的定位精度中误差分别达到±137.43和±172.54 m。

舰船目标ISAR成像研究

由于海浪的影响造成海上舰船运动形式复杂多变,因此要获取高质量舰船目标逆合成孔径雷达(ISAR)的图像非常困难。本文对基本的舰船目标运动模式下ISAR成像问题展开研究。首先分析舰船目标的转动模式,建立3种基本的转动形式的数学模型。研究距离-多普勒(R-D)算法在该运动形式下的ISAR成像。通过仿真实验证明R-D算法可以获取较高质量的小幅度舰船转动ISAR图像。

机载SAR惯性导航误差快速估计方法

为了实现机载SAR图像高精度定位,提出了一种利用子图像BP成像的惯导误差快速估计方法。详细推导了惯导位置和速度误差与BP成像模型定位误差的关系,通过线性近似得到定位误差观测方程,利用最小二乘法得到惯导位置和速度误差的估计。在相同均值和方差的高斯观测噪声下进行蒙特卡罗实验,结果表明该方法与传统距离-多普勒模型估计方法相比具有更小的估计均方误差。