机载SAR的运动误差的二维空变性及其补偿

精确的运动补偿是高分辨率机载SAR成像的关键,尤其对于机载小平台和大扰动情况下的成像具有重要意义。为了获得高质量的SAR图像,该文结合波数域算法,考虑运动误差的二维空变性,提出了具体的运动补偿算法,并基于实测数据得到了成像结果。结果显示,该文提出的算法对运动误差有较好的补偿效果。

二维CT系统周向运动误差的角坐标系模型

对CT系统现场进行空间分辨率评定,已形成了较为完整的评价体系。但对正在设计的CT系统,某些因素引起的空间分辨率下降,如由检台旋转运动引起的周向误差,目前暂无统一的方法进行方案评估。本文针对二维CT系统的周向运动误差,建立了原点不在图像中心点的角坐标系模型。并在该坐标系下定义了角卷积运算,推导了理想冲激点的表达式和基本性质及其对任意函数的分解。该模型可作为二维CT周向运动误差点扩展函数推导和重建象质分析的基础。

二维交叉运动模拟系统误差分析方法

针对多目标二维交叉运动模拟系统目标运动范围大、目标间运动相互干扰的难题,设计了一种由多个独立单目标二维运动系统组合构成的多目标二维交叉运动模拟系统。针对该系统的特点及误差来源并结合三角交汇视觉测量原理,利用两台经纬仪搭建三维坐标测量系统,通过对系统不确定度分析来获得最佳测量区域,利用所测的特征点的三维坐标重构目标二维运动参考平面并求得位置误差,最后利用软件对系统误差进行补偿。该方案可以很好的应用于多目标二维交叉运动系统误差的测量,实验结果表明,利用该方案可使补偿后的系统精度满足指标要求。

基于二维空变运动补偿的机动平台大斜视SAR稀疏自聚焦方法

大斜视角和空间3维加速度的存在使机动平台SAR的运动误差具有明显的2维空变性,极大地增加了成像难度。为此,该文提出了一种基于2维空变运动误差估计与补偿的稀疏自聚焦方法。该方法基于Keystone变换和频域相位滤波法构造了能够校正成像参数空变性的频域近似观测算子。在自聚焦过程中,首先,构建基于频域近似观测算子的稀疏自聚焦模型并采用迭代软阈值方法(ISTA)进行求解,从而实现图像的粗聚焦和非空变运动误差的估计;然后,采用稀疏自聚焦模型估计多个子区域的精确相位误差曲线,并基于最小二乘法估计空变的运动误差参数;最后,通过对近似观测算子的修正实现空变运动误差的补偿。仿真实验验证了该方法的有效性。

二维超声对胃排空的检测

目的 探索出一种准确、简便的胃排空检测方法。方法 用实时超声检测胃窦面积来反映胃排空情况 ,与胃窦容积法进行比较 ,并设有健康对照组。结果 实时超声胃窦面积法检测胃排空与胃窦容积法经统计学处理无明显差异。

一种改进二维投影模型运动参数估计算法

二维投影模型运动参数估计是图像序列运动分析的关键技术,针对Levenberg-Marquardt算法在解决二维投影模型运动参数估计问题时计算量大的缺点,提出了一种改进的二维投影模型运动参数估计算法。该方法通过对非线性最小平方误差函数的线性化,重新定义了目标函数,采用极小化目标函数的方法求解参数矢量,得到只与已知特征点对应关系有关的系数矩阵后,利用线性算法求解图像序列相邻两帧间二维投影模型的运动参数。实验结果表明,该算法在保证精确度的条件下,提高了计算效率。

分布式卫星编队的误差校正方法及运动目标检测性能分析

卫星基线误差及幅相误差的存在使得地面杂波对消和动目标测速及定位的性能都会严重下降。对于编队卫星基线的测量,仅仅利用测量仪器通常只能达到分米级的测量精度,可以利用信号处理的方法进一步估计并校正阵列误差。该文介绍了一种新的阵列误差校正方法,并着重分析在该方法估计精度的基础上,利用空时二维自适应处理的方法进行运动目标检测的性能,最后通过仿真实验验证了分析结果。

计算空泡运动特性的一种新方法

本文将固壁附近空泡的运动分解为沿径向的相对运动和空泡曲率中心沿某一轨迹线的运动,同时利用镜像方法,将近壁空泡运动转化成无限域双空泡问题。由此,推导了描述空泡运动的常微分方程组,作为示例,对二维流场情况做了计算,其结果较为满意,本文还提出了从分析冲量谱的特性出发来监测固壁空蚀情况的方法。

基于不变性变换的运动目标检测的研究

通常采用基于三阶自相关变换的算法来对运动目标进行检测 ,是因为这种算法对目标的平移、旋转和伸缩具有不变性的特点 ,特别适于目标有水平位移、前后移动和旋转等情况下的检测 ,但是直接对二维目标进行三阶自相关变换的运算量很大 ,为了提高效率 ,提出了一种基于三阶自相关变换的快速算法。应用该算法和理论 ,对不同姿态的静态目标进行了检测实验 ,并对含有运动车辆的高速公路视频图像进行了车辆检测 ,结果表明 。

图像测量显微镜数控二维载物台的设计

针对数字显微镜大幅面图像拼接中图像扫描的问题,设计了用于显微镜图像拼接的数控二维载物台机械结构与控制系统。通过采用二维堆叠式共面结构减少了阿贝误差,提高了系统集成度,同时结合有限元分析方法,对机械结构进行了分析;基于单片机设计了基于高精度光栅尺反馈与PID精密运动控制结合的二维数控平台的闭环位移控制系统,实现了二维移动平台X/Y方向的运动控制;采用双频激光干涉仪对所设计的数控二维载物台进行了标定,建立了运动控制误差补偿模型,提高了系统运动精度。研究结果表明:该结构在10 kg负载下形变为0.229 5μm;经补偿后,在100 mm×100 mm的行程范围内重复定位精度小于±5μm。

合成孔径雷达平台角运动误差测试系统设计

分析了SAR(合成孔径雷达)天线指向误差对其成像质量的影响及某型机载SAR在商用载机成像飞行时的运动特性,在此基础上设计了针对此类机载SAR的天线稳定转动控制平台,并采用二维仿真转台模拟载机角运动,提出了对角运动误差的测试方案.借助现代虚拟仪器技术完成了对载机角运动误差的高性能测试.通过对所研制的实用样机系统合成孔径雷达天线转动模拟仿真平台的测试,证明采用该方案进行测量其角运动误差精度可达到3°‰.

二维飞行机构控制策略研究

研究设计二维飞行机构运动系统控制器,探讨在改善跟踪误差和轮廓误差的同时,具有良好的抗干扰性能。先根据单轴的跟踪误差和抗干扰能力对单轴控制器进行设计,加入前馈和反馈控制以提高响应速度和位置跟踪精度;再利用交叉耦合补偿控制器以减小二维轮廓误差。仿真结果证明此单轴控制器相比传统的PID控制器具有良好的跟踪性能和抗干扰性能,并证明交叉耦合补偿能有效减小系统轮廓误差。

空时自适应混合高斯模型复杂背景运动目标检测

为克服传统基于单像素建模方法存在的缺陷,解决复杂背景下的运动目标检测问题,将视频图像序列的空间信息引入背景建模过程中,研究了邻域更新、二维联合直方图信息熵判别、空时平滑等方法.采用引导滤波方法对视频图像进行预处理,以消除图像噪声,并保留图像中目标的边缘信息,给出了算法处理流程和实现步骤.在不同的评测数据库及现实捕获的视频图像上进行了定性及定量实验,结果表明,本文提出的算法在目标检测准确度和完整性等指标上优于传统的同类型算法,为复杂背景环境下的运动目标检测提供了一种新的解决方法.

机载双通道SAR地面慢速运动目标参数估计方法

针对机载双通道合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)系统中运动目标参数估计,提出了一种利用目标相位历程拟合目标运动参数的方法,包括距离向速度、方位向速度、距离向加速度和方位向加速度估计。对于高信杂噪比目标,直接利用通道之间的相位关系推导了目标运动参数估计的解析表达式;对于低信杂噪比目标,杂波抑制后,利用目标真实合成孔径时间与目标方位向运动参数的关系结合相位历程一起进行参数估计。该方法只对目标相位进行拟合,计算量低,易于工程运用。仿真与实测数据验证了该方法的有效性。

双基SAR在地面运动目标检测中的应用

介绍了一种新的卫星发射、气球(浮空器)接收的BSAR/GMTI系统-星球双基地雷达。BSAR雷达由于发射、接收分置,相对于普通的单基雷达,具有获取信息丰富、作用距离远、安全性高、抗干扰能力强和抗截获性能好等突出优点。将星球双基地系统与单基地系统进行比较,分析了星球双基地系统的模型及其GMTI的能力,并给出了一个基于星球双基地雷达系统的SATP方法,并仿真验证了此方法的有效性。

基于普通摄像机成像系统测量的误差分析

在人机工程学及物体、人体运动信息检测系统的研究中 ,较多地应用了基于普通摄像机的三维摄像测试分析系统。分析了系统基本构成原理和公式推导及实验过程中的误差来源 。

空时MMSE算法与解相关多用户检测器相结合的研究

解相关多用户检测是目前CDMA移动通信系统中应用较为广泛的一项接收技术,它的抗远近效应是最佳的,但是其误码性能并未达到最佳,提出了一种将空时MMSE算法与解相关多用户检测联合处理接收信号的方案,经计算机仿真可以看出,这种方案确实对系统的接收性能有一定的改善。

一种空时联合抗干扰方法研究

针对星地测控通信链路中的电磁信号干扰,提出空域时域联合的干扰抑制方法。利用地面阵列天线,分离不同方向的各类干扰,等效为接收端多个信道接收的远场信号。通过阵列天线各单元之间的相位差,进行信号波束形成和空间谱估计。采用空时联合干扰抑制方法,将一维的时域和空域干扰抑制拓展至时间与空间联合的二维域内,对干扰信号进行空时二维滤波,并对滤波算法进行了优化设计。通过对单个宽带干扰信号、3个宽带干扰信号的仿真验证,干扰抑制能力达到了80 dB。

地基相控阵雷达STAP应用研究

针对现代地基雷达传统方法抑制杂波不彻底的情况,根据空时二维信号处理技术(STAP)的特点和发展趋势,提出了将空时二维信号处理技术应用于地基二维相控阵雷达中的设想。根据地基雷达运动杂波的特点,在考虑误差情况下,对运动杂波二维耦合谱进行分析和仿真;初步构想了应用STAP的地基雷达无源干扰抑制结构,并对全空时自适应处理器抑制运动杂波进行仿真分析。结果表明,空时二维信号处理抑制运动杂波可以取得很好效果。

基于STAP杂波抑制的天基雷达PRF设计

提出了一种基于空时二维自适应处理(STAP)杂波抑制技术的天基雷达脉冲重复频率(PRF)设计方法。该方法首先通过几何建模对主杂波缺口宽度进行估算、确定适用于整个搜索空域的脉冲宽度参数,然后通过杂波仿真获得最优STAP处理的最小可检测速度(MDV)指标、并用经典M/N中等PRF选择法设计一组PRF波形,最后画出距离-速度盲区图进行验证。文中推导了公式,用设计实例验证了该方法的有效性。仿真表明,在PRF设计中采用未补偿的主杂波缺口宽度参数在工程实际中可以获得更好的距离-速度覆盖性能。