天宫二号3D成像微波高度计取得重大成果

随着2月20日新一轮对地观测周期的结束,天宫二号3D成像高度计已在轨运行888天。迄今为止,天宫二号高度计已经获得大量重点海区和典型陆地区域的观测数据。初步研究表明,其对较大湖泊水位高度变化的监测能力强于在轨的雷达高度计。由于对水体高度敏感,天宫二号高度计展现了对海岸带的独特观测能力。

基于波数域积分的人体表面微波三维成像算法研究

该文给出了人体表面微波3维成像所需要满足的采样准则,提出了基于波数域积分3维成像处理方法,该方法通过在给定距离单元上沿波传播方向上的波数域积分代替了复杂的3维STOLT插值。通过计算机仿真给出了由点目标组成的人体模型的3维重建图像,利用通用仪器构建的人体微波3维成像实验系统开展童装模特的微波暗室Ka波段3维成像实验,验证了成像处理方法的正确性和有效性。

合成孔径雷达三维成像——从层析、阵列到微波视觉

合成孔径雷达3维成像技术可以消除目标和地形在2维图像上产生的严重混叠,显著提升目标识别和3维建模能力,已经成为当前SAR发展的重要趋势。合成孔径雷达3维成像技术经过了数十年的发展,已提出多种技术体制。该文系统性回顾了SAR 3维成像技术领域的发展过程,深入分析了现有SAR 3维成像技术的特点;指出了SAR回波及图像中蕴含的未被现有技术利用的3维信息,提出“合成孔径雷达微波视觉3维成像”的新概念和新思路,将SAR成像方法与微波散射机制和图像视觉语义有机融合,形成SAR微波视觉3维成像理论与方法,实现高效能、低成本的SAR 3维成像。该文重点阐述了SAR微波视觉3维成像的概念、目标和关键科学问题,并给出了初步的技术途径,为SAR 3维成像提供了新的技术思路。

天宫二号InIRA数据系统延迟改正估算方法

高精度和高空间分辨率的宽刈幅3维成像微波高度计(InIRA)在探测海洋和陆地水文变化等方面具有广阔的应用前景。然而,在湖泊水位监测应用中,由于InIRA传感器的系统延迟偏差,导致水位反演出现米级偏差。为此,针对InIRA的数据特性,本文提出了一种以Cryosat-2数据为基准的InIRA系统延迟改正估算方法,该方法在一定区域内可获取较为可靠的系统延迟改正量。利用该方法,在研究区内获取了4.6287 m的系统延迟改正,将该系统延迟改正加入后反演青海湖水位的精度为0.3327 m,表明了系统延迟改正的可靠性,也体现了InIRA数据在湖泊水位反演方面的潜力。

采用JVC算法生成枝切线的干涉相位解缠方法

海面高程3维成像是随着天宫二号发射而实现的技术,相位解缠是3维成像高度计高程反演的关键步骤。为改进Goldstein枝切法,缩短干涉相位图中枝切线的总长度,提升相位解缠的精确性,该文提出一种基于JVC全局最优线性分配算法生成枝切线的相位解缠方法。首先找出干涉相位图中的所有残差点并计算每一对异号残差点之间的距离;通过对比每对残差点之间的距离和各自与最近边界的距离和,确定采用JVC算法放置枝切线还是在残差点与边界之间直接放置枝切线,使得平衡枝切线的总长度最短。通过对3维成像高度计海面高程仿真干涉相位图和Etna火山地区干涉图像进行解缠实验并与其他3种算法进行对比,表明该算法的解缠结果与真实相位值误差相对较小,而且能够有效避免“孤岛现象”的产生。