面向相干变化检测的高精度SAR图像配准方法

在重航过飞行条件下,由于机载平台飞行高度和姿态不稳定导致实际飞行航迹偏离理想航迹,使得多航过影像对之间存在相对形变,尤其是在沿航线方位存在伸缩,导致同名点对应位置存在较大偏差;另外由场景地形起伏带来的图像距离向伸缩形变,也使得实现重航过图像高精度配准困难。而在相干变化检测、重轨干涉等应用中,要求对两幅或多幅图像进行亚像素级配准,以保证检测效果和后续干涉处理要求。文中首先从SAR成像精准几何关系出发,利用地理高程信息,生成高定位精度的多航过复图像,然后通过计算和二维拟合产生主辅图像同名点位移矢量,最后将辅图像在空间开展二维重采样实现重航过SAR图像精确配准。飞行试验结果证明了该方法的有效性。

基于重复扫描法的光伏MPPT算法的研究

当光伏阵列受到不均匀光照时,其P-V(功率-电压)输出特性曲线会出现多极值的情况。为了解决传统的MPPT算法容易陷入局部功率极大值的问题,文章通过对光伏阵列的输出特性和现有MPPT算法的深入研究,提出了一种重复扫描法MPPT算法。在Simulink环境下,分别对P&O(扰动观测法)、基于PSO(粒子群)算法的MPPT算法和重复扫描法MPPT算法进行了仿真测试。试验结果表明,重复扫描法MPPT算法具有振荡幅度小、跟踪速度快和跟踪成功率高等优点。

星下点轨迹恒定的低轨星座构型设计方法

为探寻适用于低轨巨型星座的构型设计方法,提供了一种所有卫星共星下点轨迹,且该轨迹固定不变的低轨恒定轨迹星座构型解析设计方法。该构型用回归因子、卫星总数两个参数进行编码。首先,利用平均轨道根数思想,建立了地球非球形摄动带谐项阶数为J 4条件下的回归轨道设计解析模型。其次,根据卫星与地球相对运动规律,确立了满足共星下点轨迹条件的解析式。最后,结合回归轨道设计与共星下点轨迹设计思想,建立低轨恒定轨迹星座构型设计模型。最终仿真结果表明,该构型设计方法符合所有卫星共星下点轨迹、且轨迹固定不变的设计预期,验证了本构型设计方法的有效性。本星座构型具有形式简易、构型易维持、覆盖范围广的特点,确保了空间系统与地面系统的方位一致性,极大程度降低了星地系统协同的复杂度。

大坡道桥上有砟道床纵向传力特性

在大坡道桥梁地段,受列车往复制动作用,轨排不断产生往复爬行,严重影响线路稳定与维护作业。为研究轨排与散体道床间的阻力特性及作用机制,基于通用离散元软件,建立桥上有砟道床-轨排相互作用节段模型,分析了轨排在往复制动作用下的纵向阻力、分阻力及阻力功的变化规律,并从道床密实度、轨排位移、枕底压力、颗粒运动等方面对道床的力学行为进行了解析。结果表明:不同制动荷载作用下道床阻力均呈强化趋势,制动位移越小,道床阻力达到稳定所需的制动周次越多;与空载条件相比,有载条件下列车往复制动时道床更快达到纵向稳定状态;基于分阻力解析,道床纵向强化主要由枕间道砟体致密化引起;往复制动会造成轨枕抬升,枕底压力减小,枕下支承刚度降低,几何不平顺增加及枕间道砟体动能剧增,出现道砟体流变现象。

利用ICESat测量南极冰盖表面高程变化

采用2004~2008年的ICESat测高冰盖表面高程数据GLA12,利用重复轨道算法,计算了南极冰盖在这期间的高程变化率。结果显示,在西南极沿岸部分地区,冰盖高程变化较为活跃,部分区域每年高程减少量超过3m;东南极内陆地区,冰盖高程变化则相对稳定,部分沿海地区高程有所降低。

大气延迟误差对InSAR数据处理影响的定量分析

从重复轨道InSAR测量基本原理出发,详细给出了相位测量误差对InSAR测高、双轨法D-InSAR形变测量、三轨法D-InSAR形变测量、四轨法D-InSAR形变测量影响的近似关系式以及大气延迟误差对相位测量影响的近似关系式;以此为基础分别推导出了大气延迟误差对InSAR测高、双轨法D-InSAR形变测量、三轨法D-InSAR形变测量和四轨法D-InSAR形变测量影响的近似关系式,同时以ERS-1星载系统为例进行模拟实验,分析讨论了大气延迟误差对InSAR测高、双轨法D-InSAR形变测量、三轨法D-InSAR形变测量以及四轨法D-InSAR形变测量的影响,从而得出了大气延迟误差对InSAR数据处理影响的结论.

基于星载激光测高估计南极冰盖高程变化

利用NSIDC公布的ICESat运行期间的19个任务期的观测数据,采用重复轨迹分析方法估计近年来南极冰盖高程的时空变化。结果表明,南极大陆冰盖整体上呈现消融趋势,基于不同的GIA模型和ICESat激光测高数据的南极大陆冰盖高程变化的趋势约为-1.17^-1cm/a。

Amery冰架附近区域年际表面高程变化分析

使用基于坡度改正的ICESat(冰云和地面高度卫星)激光测高数据重复轨分析法对2003至2009年2月与10月Amery冰架及其附近区域进行了表面高程变化分析.该区域的ICESat轨道重复轨之间的平均距离为100m,平均坡度为0.3%,使用数字高程模型(DEM)进行重复轨间的坡度改正可以消除坡度对重复轨之间高程点投影时的影响.最终得到了2003～2009年2月和10月的总体平均高程变化,以及不同高程区间内的平均高程变化.结果表明海拔较低即更靠近海洋的区域高程变化剧烈,波动范围在±40cm左右甚至超出,而海拔较高即内陆区域的高程变化较缓和,波动范围在±10cm以内.

射频干扰对机载P波段重复轨道InSAR系统的影响分析

工作在低频段的SAR容易受到射频干扰(Radio Frequency Interference,RFI)的影响,而导致SAR图像质量的恶化。对于重复轨道InSAR来说,RFI的存在还会影响其干涉相位。针对此问题,该文将实测RFI信号加入仿真的典型圆锥场景回波,进行成像和干涉处理,给出了干扰前后的成像和干涉处理结果,分析了实测RFI对SAR图像幅度、相位和重复轨道干涉处理的影响。最后使用频域陷波方法对机载P波段重复轨道InSAR实际数据中的RFI信号进行干扰抑制,给出了干扰抑制前后的重复轨道干涉处理结果,验证了仿真分析的正确性,表明了该文干扰抑制方法对减小由RFI引入干涉相位误差的有效性。

WSN中基于FCM算法的多目标跟踪数据融合

基于LEACH(低功耗自适应聚类路由算法)路由协议,研究了多目标跟踪的数据融合方法.在基于模糊聚类(FCM)算法进行数据融合设计时,发现算法存在错误跟踪、丢失新目标和重复跟踪的问题.针对这些问题产生的原因进行了详细的分析,并提出了改进,使FCM算法更好地应用于传感器网络.

Flower卫星星座设计方法研究

介绍了一种具有共地面轨迹和良好相位特性的新颖的Flower卫星星座设计方法。与常见的星座设计方法不同,在地球中心固定坐标系中可以更好的体现Flower星座的特点。通过Flower星座模型参数与星座中卫星轨道参数之间的关系式,实现了Flower星座的研究设计软件SatSim。结合Satellite Tool Kit仿真软件,给出了利用Flower星座设计一个能为GEO卫星进行导航的卫星导航系统实例,探讨了将Flower星座广泛应用于更多卫星星座系统设计的可能。

低轨道卫星重复周期的设计方法及其对重力场反演的影响

研究低轨卫星重复周期的设计原理,给出相应的计算公式。基于此对不同轨道高度卫星的重复周期进行数值仿真,并利用动力学方法分析不同重复周期轨道星下点轨迹的空间采样对重力场反演精度的影响。结果表明,卫星的重复周期与其轨道高度的变化并不成线性关系,并且在顾及重力场时间分辨率的情况下,长重复周期能够提高卫星地面轨迹的空间采样,为重力场解算提供较好的条件。

高功率微波武器对雷达的干扰效果分析

在现代电子战条件下,高功率微波武器的应用越来越广泛。研究高功率微波武器对雷达的干扰效果有一定指导意义。首先介绍高功率微波武器和雷达接收机保护器的概念,由于雷达接收机保护器对高功率的信号有保护作用,抑制信号进入雷达接收机,采用仿真的方式,分不同的干扰脉冲重复时间将高功率信号作用于雷达接收机,针对不同的脉冲重复时间,在搜索和跟踪模式下可以得出不同的干扰效果。

基于激光测高卫星的东南极表面高变化分析

利用美国国家冰雪数据中心（NSIDC）最新发布的ICESat（云和地面高度卫星）R633版本的GLA12激光测高数据,使用重复轨最小二乘平面拟合的方法,计算得到东南极兰伯特冰川流域（Lambert）2 003年～2009年的高程变化率.使用高度计重复观测数据确定表面高变化的时候,要考虑地形坡度的影响.假定在沿ICESat重复轨道小段范围内,可以用平面来拟合坡度和高程变化,并依此来计算高程变化.结果表明,Lambert冰川流域2003年～2009年平均高程变化率为（1±0.5） cm·yr-1.与已有研究成果以及交叉点获取的高程变化比较,提出的重复轨平面拟合方法有效可行.

GPS信号转发式干扰效能分析

转发式干扰是一种对抗GPS信号的新设想,本文分析了对GPS接收机实施转发式干扰时的干扰效能和干扰距离,得出干扰距离、功率及 J/S 关系曲线,证实了转发式干扰的干扰效果.

提高高空气象探测质量的主要方法

对2008年广西全区的高空探测质量进行分析,找出影响高空探测质量的主要因素有重放球,以及丢球造成的测风记录缺测,提出提高高空气象探测质量的对策。

分布式SAR系统PRF误差对ATI测速的影响

分布式SAR采用收发平台分置的飞行方式,具有许多突出优点,但接收机和发射机的PRF会有误差。该文根据收发分置SAR系统原理,建立了收发分置SAR系统PRF误差对成像及干涉的影响模型,研究了PRF误差对ATI相位及测速的影响,并在此基础上提出了对PRF精度的要求。仿真验证了模型的有效性和要求的合理性。

月基SAR重复轨道干涉测量时-空基线分析

本文根据地-月相对运动特征,建立了月基重轨InSAR观测几何模型,使用NASA/JPL高精度DE430月球星历数据,计算了月基SAR的重访时间以及对应的空间基线。结果表明:月基SAR的重返周期约24.8h;由于月球南北向速度发生周期性变化,月基重轨InSAR垂直基线长度会随重访次数产生较大变化,且基线长度近似呈现1恒星月周期变化特征。在空间基线约束下,本文进一步分析了月基重轨InSAR时-空基线特征,研究发现:①在确定的初始观测条件下,只能在特定的时间基线上实现月基重轨InSAR观测,并且初始观测时间不同,可实现月基重轨InSAR观测的时间基线也不同;②不同的时间基线可形成干涉组合个数不同,约50%的干涉组合个数对应的时间基线接近1恒星月及其整数倍;不同的观测位置可形成干涉组合个数不同,约80%的干涉组合个数发生在月球赤纬大于10°区域。因此,月基重轨InSAR观测数据获取计划的设计应综合考虑时间基线、空间基线以及初始观测时间等因素。

基于分布式压缩感知的重轨干涉SAR形变检测方法与实验（英文）

提出一种基于分布式压缩感知(DCS)的重轨干涉SAR形变检测方法.DCS理论利用多次观测信号集的联合稀疏特性和相关性,对信号集进行联合重建.本文将DCS理论引入微波成像形变检测中,并对地基SAR复数据进行处理,利用相位数据检测场景形变,比较压缩感知(CS)算法和DCS算法在降采样条件下的重建结果.CS算法和DCS算法都具有保相性,在幅度和相位图像中可以很好地消除副瓣,成像效果比Omega-k算法好.基于DCS的稀疏微波联合观测系统可以利用多幅场景间回波数据的联合稀疏特性,进一步降低数据采集,实现准确重建和检测.

利用ICESat数据确定格陵兰冰盖高程和体积变化

两极冰盖消融是造成海平面上升的重要原因,作为世界第二大冰盖,格陵兰冰盖消融速度在进入21世纪以后明显加快,引起了广泛关注.本文利用ICESat卫星激光测高数据,探讨了坡度改正的方法,通过改进平差模型解决了病态问题,并采用重复轨道方法计算了2003年9月至2009年10月间格陵兰冰盖的体积和高程变化趋势,对格陵兰冰盖各冰川流域系统的变化情况进行了详细分析.结果表明,格陵兰冰盖在这6年间平均高程变化趋势为-16.79±0.84cm·a^-1,体积变化速率为-301.37±15.16km^3·a^-1,体积流失主要发生在冰盖边缘,其中DS1、DS8等流域的体积损失正在加剧,而高程在2000m以上的冰盖内陆地区表现出高程积聚的状态,但增长速度明显减缓.与现有研究成果的对比表明,算法优化后的本文结果更具可靠性.