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基于椭球模型的斜视星载SAR距离模糊仿真
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作者 蔡佳睿 吕继宇 《雷达科学与技术》 北大核心 2024年第4期434-442,453,共10页
距离模糊比是星载SAR图像的一项重要指标,与正侧视成像相比,大斜视成像星地几何关系更为复杂,传统距离模糊计算与仿真中将地球视为球体的假设会对计算结果造成较大偏差,不能准确评估SAR图像质量。本文采用更为准确的地球椭球模型代替球... 距离模糊比是星载SAR图像的一项重要指标,与正侧视成像相比,大斜视成像星地几何关系更为复杂,传统距离模糊计算与仿真中将地球视为球体的假设会对计算结果造成较大偏差,不能准确评估SAR图像质量。本文采用更为准确的地球椭球模型代替球体模型,并提出了一种基于斜视天线坐标系的模糊区计算方法,利用此方法对距离模糊比沿距离向测绘带的变化进行仿真,同时对距离模糊比沿方位向的空变性也进行研究。本文研究成果对星载SAR系统设计具有重要参考价值。 展开更多
关键词 大斜视星载SAR 距离模糊 椭球模型
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基于改进混合坐标系的大斜视俯冲机动平台SAR快速时域成像算法
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作者 闫莉 许高添 张廷豪 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3472-3481,共10页
多级子图像融合是加速合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)时域成像的关键手段.然而,机动平台SAR的大斜视采集增强了频谱支持区域的不规则特性,降低图像融合的效率和精度.针对这些问题,本文设计了一种改进的混合坐标系,在此基... 多级子图像融合是加速合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)时域成像的关键手段.然而,机动平台SAR的大斜视采集增强了频谱支持区域的不规则特性,降低图像融合的效率和精度.针对这些问题,本文设计了一种改进的混合坐标系,在此基础上开发了大斜视俯冲机动平台SAR快速时域成像算法.得益于改进混合坐标系中建立的等效斜距模型,频谱对斜视角的敏感度降低,消除了频谱空变现象.因此,设计频谱预处理函数可以有效压缩和拼接频谱,提升图像融合的效率和精度.通过仿真和原始数据处理,验证了提出算法性能的优越性. 展开更多
关键词 快速时域算法 大斜视俯冲机动平台 混合坐标系 等效斜距模型 频谱预处理
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基于恒加速度模型的斜视SAR成像CA-ECS算法 被引量:19
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作者 孙兵 周荫清 +1 位作者 陈杰 李春升 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期1595-1599,共5页
针对空载SAR俯冲模式下的高精度运动补偿方法进行研究,推导了恒加速度运动条件下的等效斜视距离模型,基于该模型推导出Extend Chirp Scaling相位补偿因子的数学表达式,提出了一种CA-ECS(Con-stantAcceleration ECS)算法.该算法的相位补... 针对空载SAR俯冲模式下的高精度运动补偿方法进行研究,推导了恒加速度运动条件下的等效斜视距离模型,基于该模型推导出Extend Chirp Scaling相位补偿因子的数学表达式,提出了一种CA-ECS(Con-stantAcceleration ECS)算法.该算法的相位补偿因子包含多个方向速度和加速度参数,能够实现恒加速度条件下的运动补偿,是一种通用性强、适用面广的子孔径成像算法.计算机仿真结果表明本文使用的等效斜视距离模型的误差较小,CA-ECS算法能有效地完成加速度运动补偿. 展开更多
关键词 合成孔径雷达 成像算法 CA—ECS 等效斜视距离模型 运动补偿
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斜视滑动聚束SAR成像的ECS算法 被引量:4
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作者 韩冰 张永军 +1 位作者 刘佳音 张问一 《中国科学院研究生院学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期674-680,共7页
建立典型滑动聚束SAR(合成孔径雷达)斜视成像模型.在考虑不同方位目标回波信号多普勒空变性的情况下,详细分析两步算法方位滤波恢复滑动聚束SAR方位欠采样信号的原理.对结合两步算法和传统CS算法的ECS算法进行了在斜视成像模型下的修正... 建立典型滑动聚束SAR(合成孔径雷达)斜视成像模型.在考虑不同方位目标回波信号多普勒空变性的情况下,详细分析两步算法方位滤波恢复滑动聚束SAR方位欠采样信号的原理.对结合两步算法和传统CS算法的ECS算法进行了在斜视成像模型下的修正.针对滑动聚束工作模式的特点,讨论其中关键处理参数的选择问题,给出算法的处理流程.最后,用计算机仿真实验验证了方法的有效性. 展开更多
关键词 合成孔径雷达 滑动聚束 斜视模型 ECS算法
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星载双站SAR“停走停”假设误差分析 被引量:9
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作者 黄海风 董臻 梁甸农 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第6期863-867,878,共6页
针对星载双站合成孔径雷达,研究“停走停”假设带来的斜距误差,基于星载SAR等效斜视距离模型,分析得到该斜距误差可以近似等效为合成孔径慢时间的一次函数形式。据此定量分析该斜距误差对成像和干涉处理的影响。给出以卫星位置、速度和... 针对星载双站合成孔径雷达,研究“停走停”假设带来的斜距误差,基于星载SAR等效斜视距离模型,分析得到该斜距误差可以近似等效为合成孔径慢时间的一次函数形式。据此定量分析该斜距误差对成像和干涉处理的影响。给出以卫星位置、速度和加速度表示的等效斜距误差计算公式,最后进行仿真验证。 展开更多
关键词 星载双站合成孔径雷达 “停走停”假设 等效斜视距离模型
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大场景高分辨率星载聚束SAR修正ω-k算法 被引量:6
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作者 刘燕 孙光才 邢孟道 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第9期2108-2113,共6页
基于等效斜视模型,该文给出了一种大场景高分辨率星载聚束SAR修正ω-k算法。针对大场景高分辨率星载SAR精确成像的需要,利用等效速度沿距离向的变化规律,改进了经典ω-k算法中的Stolt插值变换,实现了考虑等效速度的距离空变性的精确距... 基于等效斜视模型,该文给出了一种大场景高分辨率星载聚束SAR修正ω-k算法。针对大场景高分辨率星载SAR精确成像的需要,利用等效速度沿距离向的变化规律,改进了经典ω-k算法中的Stolt插值变换,实现了考虑等效速度的距离空变性的精确距离徙动校正。基于改进的Stolt插值,推导得到了沿距离向的成像指标一致的修正ω-k成像算法。仿真结果验证了该文成像算法的有效性。 展开更多
关键词 星载聚束SAR 等效斜视模型 修正ω-k算法 等效速度 Stolt插值
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基于等效斜视距离模型的高分辨率星载SAR波数域成像算法 被引量:5
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作者 刘利国 周荫清 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第z1期1998-2001,共4页
为了解决CS算法在距离压缩时无法使用带有误差的原始信号的问题 ,作者提出一种等效斜视的波数域算法 .本文基于星载SAR等效斜视距离模型 ,利用Bamler提出的波数域算法推导方法[1] ,从原始回波信号模型入手 ,详细推导出基于等效斜视距离... 为了解决CS算法在距离压缩时无法使用带有误差的原始信号的问题 ,作者提出一种等效斜视的波数域算法 .本文基于星载SAR等效斜视距离模型 ,利用Bamler提出的波数域算法推导方法[1] ,从原始回波信号模型入手 ,详细推导出基于等效斜视距离模型的高分辨率星载SAR波数域成像算法 ,并给出了该算法的实现步骤 .该算法适用于大距离徙动高分辨率星载SAR的精确成像 . 展开更多
关键词 波数域算法 等效斜视距离模型 星载SAR
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一种精确的前斜视SAR方位高分辨分析方法 被引量:2
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作者 李树 赵亦工 买买提依明 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期766-770,共5页
基于前斜视SAR的运动特点和波束在场景平面上的扫描规律,建立了点目标与天线相位中心的瞬时斜距模型,提出了一种新的关于前斜SAR方位向高分辨特征分析的方法,通过对前斜视SAR合成孔径长度及方位分辨特性的研究,给出了合成孔径长度与方... 基于前斜视SAR的运动特点和波束在场景平面上的扫描规律,建立了点目标与天线相位中心的瞬时斜距模型,提出了一种新的关于前斜SAR方位向高分辨特征分析的方法,通过对前斜视SAR合成孔径长度及方位分辨特性的研究,给出了合成孔径长度与方位分辨率近似公式的使用条件并作为前斜视SAR较为精确地成像与合理简化数据处理的基本依据. 展开更多
关键词 前斜视SAR 斜距模型 合成孔径长度 方位分辨率
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基于方位空变斜距模型的大斜视机动平台波数域SAR成像算法 被引量:3
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作者 董祺 杨泽民 +2 位作者 李震宇 孙光才 邢孟道 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第12期3166-3173,共8页
由于加速度的存在,非线性轨迹的大斜视机动平台的SAR成像是一个亟待研究的问题。传统的斜距模型一般没有考虑加速度带来的点目标方位空变,在加速度存在的情况下难以获得良好的聚焦效果。为了解决加速度带来的影响,该文提出一种带加速度... 由于加速度的存在,非线性轨迹的大斜视机动平台的SAR成像是一个亟待研究的问题。传统的斜距模型一般没有考虑加速度带来的点目标方位空变,在加速度存在的情况下难以获得良好的聚焦效果。为了解决加速度带来的影响,该文提出一种带加速度的非线性轨迹的方位空变模型,在此基础上提出一种大斜视波数域成像算法,通过空变滤波函数去除加速度带来的方位调频率变化和多普勒中心空变。最后通过误差分析证明了所提方位空变模型的有效性,并通过仿真对比实验结果证明了所提成像算法的有效性。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 大斜视 方位空变 斜距模型
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航空变焦距斜视成像几何畸变的自动校正 被引量:10
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作者 周前飞 刘晶红 +1 位作者 王宣 孙明超 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期2927-2942,共16页
针对变焦距航空摄像机斜视成像产生的几何变形,提出一种同时校正斜视梯形失真和变焦距镜头非线性畸变的自动校正方法。根据直线透视投影不变性原理,利用单参数除式模型通过变步长优化搜索方法得到不同焦距对应的镜头畸变系数和畸变中心... 针对变焦距航空摄像机斜视成像产生的几何变形,提出一种同时校正斜视梯形失真和变焦距镜头非线性畸变的自动校正方法。根据直线透视投影不变性原理,利用单参数除式模型通过变步长优化搜索方法得到不同焦距对应的镜头畸变系数和畸变中心坐标;研究了焦距变化对畸变的影响规律,校正了镜头畸变使其满足针孔成像模型;引入飞机位置、姿态和摄像机视轴指向方位等因素,将航空图像重投影到地图坐标系中,对坐标变换后的像素亮度值进行重采样得到校正斜视变形和镜头畸变后的正射投影图像。对不同焦距和位置姿态下拍摄的地面靶标畸变图像和实际航空变焦距斜视图像进行了校正。结果表明,该方法能够有效准确地校正图像的几何变形,当飞行高度为2 500m时,在文中给定的位置姿态精度下的图像几何校正均方误差约为2m,较好地满足了后续图像拼接需求。该方法效率高,便于自动化实现,对提高图像拼接精度和实现目标精确定位与实时稳定跟踪具有重要意义。 展开更多
关键词 变焦距斜视成像 几何校正 镜头畸变 除式模型 摄像机标定
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天基视频SAR系统设计及成像算法研究 被引量:7
11
作者 梁健 张润宁 包敏凤 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期22-28,共7页
视频合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)作为一种新型微波遥感体制,能够实现对热点区域动态目标的持续监视,目前对视频SAR的研究主要集中在机载平台的视频SAR系统,未对天基视频SAR系统设计及成像算法展开深入研究。文章设计了... 视频合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)作为一种新型微波遥感体制,能够实现对热点区域动态目标的持续监视,目前对视频SAR的研究主要集中在机载平台的视频SAR系统,未对天基视频SAR系统设计及成像算法展开深入研究。文章设计了一种基于双站模式的天基视频SAR系统,其中以静止轨道SAR卫星作为发射源,并利用低轨SAR卫星接收目标区域的回波信号。研究了视频SAR成像性能与各主要工程参数间的关系,并提出一种适用于天基视频SAR的成像算法,该算法能够有效解决双站天基视频SAR成像中大斜视角应用与数据重叠等问题,成像结果正确反映了运动目标的散焦、移位现象,同时静止目标取得了良好的聚焦效果。 展开更多
关键词 天基视频合成孔径雷达 双站 回波模型 成像算法 大斜视角 数据重叠
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斜视情况下的分布式卫星InSAR处理方法 被引量:3
12
作者 郭交 李真芳 +1 位作者 刘艳阳 保铮 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期1243-1246,共4页
基于分布式卫星编队合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)实现对地干涉测量存在斜视的情况,分析了斜视角对分布式卫星干涉合成孔径雷达(interferometic SAR,InSAR)地面数据处理的影响,并在此基础上提出通过偏置成像多普勒中心和... 基于分布式卫星编队合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)实现对地干涉测量存在斜视的情况,分析了斜视角对分布式卫星干涉合成孔径雷达(interferometic SAR,InSAR)地面数据处理的影响,并在此基础上提出通过偏置成像多普勒中心和对成像结果进行线性相位补偿,能够有效减小甚至消除此影响,进而提高数字高程模型的精度。这种方法具有简单和高效的优点。最后,计算机仿真结果验证了本文分析的正确性和方法的有效性。 展开更多
关键词 分布式卫星干涉合成孔径雷达 斜视角 合成孔径雷达成像多普勒中心 数字高程模型
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弹载SAR大斜视改进CS成像算法 被引量:3
13
作者 张冬磊 王蜂 李亚超 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1359-1364,共6页
针对弹载SAR在成像过程中复杂的运动状态,以及大斜视所造成的频谱混叠问题,建立了大斜视加速运动模型。引入新的CS因子,有效解决了距离频谱混叠问题并补偿了导弹在三方向速度和加速度的影响;引入方位deramp处理方法,有效解决了方位多普... 针对弹载SAR在成像过程中复杂的运动状态,以及大斜视所造成的频谱混叠问题,建立了大斜视加速运动模型。引入新的CS因子,有效解决了距离频谱混叠问题并补偿了导弹在三方向速度和加速度的影响;引入方位deramp处理方法,有效解决了方位多普勒频谱混叠问题。仿真结果表明该方法优于现有算法。 展开更多
关键词 弹载SAR 斜视 CS算法 加速运动模型 频谱混叠
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机载SAR影像距离-斜视角模型立体定位 被引量:2
14
作者 邱春平 张红敏 +1 位作者 靳国旺 秦志远 《测绘科学技术学报》 CSCD 北大核心 2014年第4期399-402,共4页
在考虑SAR成像过程中斜距矢量与航向的夹角的情况下,分析了SAR影像距离-斜视角模型,推导了其线性化形式,设计了相应的定向参数解算和立体定位方案。利用机载SAR影像进行立体定位实验,结果表明:距离-斜视角模型立体定位精度优于F.Leberl... 在考虑SAR成像过程中斜距矢量与航向的夹角的情况下,分析了SAR影像距离-斜视角模型,推导了其线性化形式,设计了相应的定向参数解算和立体定位方案。利用机载SAR影像进行立体定位实验,结果表明:距离-斜视角模型立体定位精度优于F.Leberl模型立体定位精度。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 定向参数 R-D模型 立体定位 斜视角
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一种时域去走动的四阶模型SAR成像方法 被引量:1
15
作者 杨然 李坤 邓海涛 《空军预警学院学报》 2014年第2期79-83,88,共6页
针对大斜视SAR回波耦合性强问题,从提高斜距模型近似精度和距离徙动校正精度两方面对SAR成像进行了研究,推导了一种四阶SAR成像算法模型.首先为了提高模型近似度,将斜距展开到四次项,然后为了将距离向和方位向进行初步解耦,在时域进行... 针对大斜视SAR回波耦合性强问题,从提高斜距模型近似精度和距离徙动校正精度两方面对SAR成像进行了研究,推导了一种四阶SAR成像算法模型.首先为了提高模型近似度,将斜距展开到四次项,然后为了将距离向和方位向进行初步解耦,在时域进行走动补偿,通过级数反演法将信号转到二维频域进行距离弯曲校正,方位匹配滤波后得到聚焦后的SAR图像.该方法流程简单,便于实时处理.仿真结果表明,该方法具有较强斜视处理能力,取得了较高的成像分辨率. 展开更多
关键词 SAR成像 四阶模型 大斜视 高分辨
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Advanced high-order nonlinear chirp scaling algorithm for high-resolution wide-swath spaceborne SAR
16
作者 Zhirong MEN Pengbo WANG +3 位作者 Jie CHEN Chunsheng LI Wei LIU Wei YANG 《Chinese Journal of Aeronautics》 SCIE EI CAS CSCD 2021年第2期563-575,共13页
Spaceborne Synthetic Aperture Radar(SAR) is a well-established and powerful imaging technology that can provide high-resolution images of the Earth’s surface on a global scale. For future SAR systems, one of the key ... Spaceborne Synthetic Aperture Radar(SAR) is a well-established and powerful imaging technology that can provide high-resolution images of the Earth’s surface on a global scale. For future SAR systems, one of the key capabilities is to acquire images with both high-resolution and wide-swath. In parallel to the evolution of SAR sensors, more precise range models, and effective imaging algorithms are required. Due to the significant azimuth-variance of the echo signal in High-Resolution Wide-Swath(HRWS) SAR, two challenges have been faced in conventional imaging algorithms. The first challenge is constructing a precise range model of the whole scene and the second one is to develop an effective imaging algorithm since existing ones fail to process highresolution and wide azimuth swath SAR data effectively. In this paper, an Advanced High-order Nonlinear Chirp Scaling(A-HNLCS) algorithm for HRWS SAR is proposed. First, a novel Second-Order Equivalent Squint Range Model(SOESRM) is developed to describe the range history of the whole scene, by introducing a quadratic curve to fit the deviation of the azimuth FM rate. Second, a corresponding algorithm is derived, where the azimuth-variance of the echo signal is solved by azimuth equalizing processing and accurate focusing is achieved through a high-order nonlinear chirp scaling algorithm. As a result, the whole scene can be accurately focused through one single imaging processing. Simulations are provided to validate the proposed range model and imaging algorithm. 展开更多
关键词 High-Resolution WideSwath(HRWS) Imaging method Second-Order Equivalent squint Range model(SOESRM) Signal processing Synthetic Aperture Radar(SAR)
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