异构环境下的多子阵合成孔径声呐精确后向投影快速成像方法

针对多子阵合成孔径声呐精确后向投影成像算法效率低的问题,提出了 一种异构环境下的精确多子阵合成孔径声呐后向投影成像快速方法.在分析精确逐点后向投影成像算法原理的基础上,将脉冲压缩和方位向聚焦过程改造为单指令多线程模式,借助图形处理器(graphics processor unit,GPU)强大的多核计算能力加速成像过程...     

声呐合成孔径干涉测量的研究现状与进展

针对合成孔径声呐是一种新型高分辨水下成像声呐,尤其是其干涉测量是一种高精度测量海底地形的先进技术,具有很大的应用前景,但是目前尚还没有得到广泛应用的问题,详细分析了声呐合成孔径干涉测量近期的研究现状与研究进展情况。该文在声呐合成孔径干涉测量原理的基础上,比较了与合成孔径雷达干涉的不同,重点阐述了相关理论和设备的研究现状和进展,同时分析了现在声呐合成孔径干涉测量所存在的主要问题,最后介绍了目前声呐合成孔径干涉测量的研究展望。     

干涉合成孔径声呐复图像配准分段曲面拟合法

复图像配准是干涉合成孔径声呐(interferometric synthetic aperture sonar,InSAS)信号处理中非常关键的环节,配准质量的好坏直接影响到后续的干涉图生成和数字高程重建.针对大场景的InSAS图像用传统的整体多项式曲面拟合法配准精度低的问题,提出了基于分段曲面拟合的InSAS复图像配...     

共享内存环境下的干涉合成孔径声呐复图像配准及优化方法

提出了一种共享内存环境下的干涉合成孔径声呐（interferometric synthetic aperture sonar,InSAS）复图像配准优化方法。首先在分析复图像配准算法各处理步骤计算特点和并行性的基础上,针对粗配准和精配准计算中大量的滑动窗口计算操作,根据相邻窗口数据之间的关系进行了计算方法优化设计;然后采用OpenMP指令对粗配准、精配准、复图像插值和干涉相位提取计算步骤进行了并行化设计和计算任务分配,以充分利用多核计算资源加速复图像配准过程;最后通过InSAS复图像的并行配准试验验证了所提方法的正确性和高效性。     

多接收阵合成孔径声纳距离-多谱勒成像方法

Loffeld双基公式将多接收阵合成孔径声纳的系统函数分解为准收发合置项和收发分置畸变项。针对该模型,在二维频域定量分析了相位误差,结果显示该方法能满足高分辨成像。在此基础上提出了一种新的成像方法,首先在二维频域通过距离向数据分块的方式补偿收发分置畸变相位中的距离空变项;然后,在二维时域对各接收阵元的数据进行顺序重排,以实现多阵元数据的收发合置转换;最后,采用距离-多谱勒算法对收发合置转换后的数据进行成像,便得到高分辨图像。仿真和实测数据处理结果验证了该方法的有效性。     

基于霍夫直线检测和区域生长的合成孔径声呐图像线目标提取

本文针对合成孔径声呐图像线目标提取过程中,由于线目标宽度（直径）小且图像受相干斑噪声影响严重而导致的提取困难的问题,提出了基于霍夫直线检测和区域生长的线目标提取算法。首先利用Otsu算法计算区域生长终止阈值,并对噪声进行初步抑制;然后在对图像进行霍夫直线粗检测的基础上,对检测结果进行不均匀分割,再进行细检测,得到区域生长种子点;最后利用区域生长对线目标进行还原。试验结果表明,该算法能准确地提取线目标;与传统区域生长对比,该算法选取的种子点数量提升了5.37倍,且线目标提取结果具有更好的连续性和完整性。     

多接收阵合成孔径声纳后向投影成像快速算法

提出了一种内存共享环境下的多子阵合成孔径声纳后向投影快速算法。首先根据后向投影算法的特点设计二维动态数据结构,保存同距离向上的时延和补偿相位信息,省去时延的重复计算;然后在共享内存环境下,将远距离和近距离聚焦运算相结合,实现计算负载平衡;最后通过实测数据的成像试验验证了本文算法的正确性和高效性。     

线阵卫星遥感影像外方位元素对偶四元数求解法

基于对偶四元数可统一描述位置与姿态的特点,提出了利用对偶四元数求解线阵卫星遥感影像外方位元素的方法。该方法使用对偶四元数的实部描述传感器的姿态,并利用对偶部和实部共同描述成像传感器的位置。通过对位置和姿态的内插建立了基于对偶四元数的外方位元素模型。为减少运算,将球面线性插值进行化简,进而建立了基于线性插值的成像几何模型。为求解外方位元素,首先对共线条件方程进行了线性化,然后通过矩阵微分运算推导了线元素的虚拟观测方程,并根据误差传播定律确定其权值,最终采用具有约束条件的参数平差法求解外方位元素。试验结果表明本文方法正确可靠,与采用欧拉角和单位四元数的外方位元素求解方法相比,有更高的参数解算精度,同时也表明了准确的初值和虚拟观测方程对外方位元素求解的必要性。     

向量的加权平均值及其方差阵

提出了向量的算术平均值的概念,并推导出了向量的加权平均值和向量的算术平均值的方差阵和权阵的计算公式。另外,还讨论了向量的加权平均值方差阵的计算公式在多类观测值测量数据处理和GPS载波相位相对定位测量中的应用,得到了一系列有实际应用价值的公式。并附有算例相验证。     

航空线阵摆扫式相机严格成像模型的构建与验证

对航空线阵摆扫式相机严格成像模型进行了深入研究。在分析航空线阵摆扫式相机的结构及成像几何的基础上,建立了合理的坐标系统用于描述相机物像相对运动的光线旋转关系,构建了线阵摆扫式相机的严格成像模型;利用蒙特卡洛法对严格成像模型的各个误差进行仿真,分析了其对几何定位精度的影响;通过模拟影像数据空间后方交会试验,验证了严格成像模型的正确性。     

多波束合成孔径声呐技术研究进展

随着近年人们对海洋科学研究的迫切需要,水下目标精细探测与成像声呐技术逐步成为国内外研究的热点。本文重点分析了国内外主流多波束测深声呐技术与合成孔径技术的发展现状和趋势,并结合二者技术优势提出了一种多波束合成孔径声呐探测机理。研究讨论了多波束合成孔径声呐关键技术的研究进展,通过试验,初步验证了其探测机理的有效性和提升水下目标分辨能力的潜力。     

NUFFT-Based Iterative Reconstruction Algorithm for Synthetic Aperture Imaging Radiometers

Synthetic aperture imaging radiometers (SAIRs) are powerful sensors for high-resolution observation of the Earth at low microwave frequencies. However, the future application of this new technology is limited by its large number of element antennas and receiving channels. In order to further reduce the complexity of the whole system, the circular and rotating array configurations have been proposed. Their disadvantages lie primarily in more complicated image reconstruction, because the conventional fast Fourier transform (FFT) method could not be used directly for image reconstruction. This letter introduces an iterative method for the reconstruction of radiometric brightness temperature maps from nonuniform visibility function samples. This method combines the conjugate gradient algorithm with min-max nonuniform FFT approach, which has been shown to provide considerably improved image quality relative to the traditional gridding method. Simulations for SAIRs were performed and showed better image quality in comparison to the traditional frequency interpolation method.     

二维圆周综合孔径阵列优化及其毫米波成像特性研究

运用模拟退火算法对由20-30根天线组成的二维圆周综合孔径阵列进行优化排列,得到优化排布结果。在此基础上依据综合孔径成像的基本原理,分析了毫米波的成像算法,在u-v域运用了栅格化处理（Gridding方法）和线性插值方法。运用该成像算法对已优化排布的阵列进行了仿真,并进一步讨论了天线数目、插值方法等因素对成像特性的影响。     

InSAR基本原理

作为InSAR系列讲座的第三篇，本文首先介绍干涉相位信号及InSAR测高与探测形变的基本原理。最后比较并讨论其在地表高程和形变测量中的敏感程度。     

合成孔径技术在光学领域的应用

介绍了合成孔径技术的发展及其基本原理,对国外合成孔径激光雷达的发展进行了综述,最后对合成孔径激光雷达的优势进行了分析.