MIMO下视阵列SAR线阵天线构型设计

针对收发分置的MIMO模式阵列天线物理设计时,一个等效阵列可由多种物理收发阵列实现的病态问题,从测绘角度切入,依据等效相位中心原理,分析了ARTINO系统不同收发组合的优缺点。引入测绘应用关心的波段、分辨率、高程精度及工作高度等要求,优化设计了真实测绘航空平台的MIMO下视阵列SAR线阵阵元的数目和位置矢量。根据该配置进行了仿真实验,通过三维成像结果和原始仿真场景的差分对比,高程重建误差均值和标准差,以及整个场景和单独建筑物区域误差在半分辨率之内的概率值,证明了优化阵列配置的合理性和有效性。     

无人机MIMO下视阵列SAR天线构型设计

在缺少真实下视阵列合成孔径雷达（synthetic aperture radar,SAR）系统而带来数据获取和成像算法研究等困难的当下,下视阵列SAR三维仿真的研究具有重要意义。为了还原载机平台真实的飞行航迹,验证阵列SAR技术在高层建筑物密集城区的地形测绘能力,摒弃传统仿真研究基于匀速直线运动的假设,以高度骤变的城市建筑物为对象,分析构建了多输入多输出（multiple input multiple output,MIMO）下视阵列SAR非理想航迹运动误差模型,提出了非理想航迹城市建筑群MIMO下视阵列SAR三维距离多谱勒成像算法。利用航空平台的航迹与姿态建模仿真技术,以及快速高效的回波仿真技术对成像算法进行了仿真实验,验证了方法的正确性和有效性。     

无人机MIMO下视阵列SAR天线构型设计

从分辨率、高程精度、波段、工作高度等要求出发,依据等效相位中心原理,通过中间发射两端接收的MIMO模型,求解出满足大比例尺测图需要的等效虚拟阵列和实际物理阵列长度,优化设计了无人机平台MIMO下视线阵三维SAR阵元的数目和位置,减弱了两端发射中间接收模型所带来的振动误差影响。根据该天线设计进行了仿真试验,通过三维重建场景和原始仿真场景的差分对比,证明了本文阵列配置的合理性。     

天线方向图未知的机载SAR图像增强

采用区域网平差的方法进行合成孔径雷达干涉测量（interferometric synthetic aperture radar,InSAR）干涉参数定标,是减小大区域、多个干涉像对重叠处反演高程差异的有效方法。为了提高InSAR区域网平差的答解效能,设计一种利用史赖伯规则的机载InSAR区域网平差干涉参数定标方法。该方法利用史赖伯规则,由连接点误差方程式构建等效误差方程式,可有效减小法方程系数矩阵大小,降低对计算机配置的要求,提高平差的答解效能。采用我国机载双天线InSAR数据进行干涉参数定标试验,改化前后两种方案,干涉参数定标结果没有明显变化,改化后的平差耗时均值减小了,验证了利用史赖伯规则的机载InSAR区域网平差干涉参数定标的正确性和有效性。     

Multibaseline Polarimetric SAR Interferometry Coherence Optimization

This letter analyzes different approaches for polarimetric optimization of multibaseline (MB) interferometric coherences. Two general methods are developed to simultaneously optimize coherences for more than two data sets. The first method provides every data set with a distinct dominant scattering mechanism (SM). The second optimization method is constrained to use equal SMs at all data sets. As the experimental results indicate, MB coherence optimization does improve the accuracy in the estimation of dominant SMs and the associated interferometric phases. Both methods are evaluated on real data acquired by the German Aerospace Agency (DLR)'s enhanced synthetic aperture radar sensor (ESAR) at L-band.     

单天线SAR运动舰船目标三维形状重构

基于单天线高分辨率机载SAR,研究了运动舰船目标三维形状重构问题。对运动舰船目标回波信号利用KEYSTONE变换和高阶相位拟合法完成距离徙动校正后,利用时频分析方法产生运动舰船目标二维图像序列,尝试着将因子分解法引入到SAR运动目标图像处理领域,通过因子分解法对二维图像序列进行处理,实现运动目标三维形状重构,最后给出了真实SAR数据的运动舰船目标三维重构结果,实验结果表明了该方法的有效性。     

一种顾及相干性的星载干涉SAR成像算法

在分析相干性与多普勒中心频率差之间关系的基础上,提出了一种顾及相干性的星载干涉SAR成像算法。在成像处理中,针对待干涉成像的SAR回波信号选择一致化的成像参数,充分保证干涉SAR复数影像对之间的相干性,进而得到高质量的干涉图。实验结果表明,所提出的成像算法更适用于雷达干涉测量(InSAR)的研究及应用。     

多尺度分割优化的SAR变化检测

基于SAR图像的变化检测和尺度有较强的相关性,提出了一种联合变化前后的两幅SAR图像进行多尺度分割的方法,在分割的图斑基础上采用了交叉熵计算图斑之间的差异程度。根据多个尺度分割的斑块计算系列差异指数,采用多尺度优化的方法得到最佳差异指数,最终实现变化区域的提取。通过对SAR图像的实验处理,说明了在多尺度联合分割的基础上进行变化检测可以得到较好的检测效果。     

机载SAR系统极化定标方法的优化研究

正全极化合成孔径雷达技术能够通过获取地物在不同极化状态下的散射回波信号,在地理国情监测、环境变化研究方面有着广泛的应用。相较于星载SAR,机载SAR系统由于既可以独立执行对地观测任务,又可以作为星载SAR系统研究的基础和实验平台,在极化SAR研究中有着重要的作用。但天线系统所固有的缺陷和不足,降低了极化SAR数据质量,干扰了信息的准确获取。这让极化定标的研究显得十分重要。针对极化畸变现象,科     

无人机单频RTK天线的性能比较分析

针对现有无人机单频GNSS天线性能良莠不齐从而影响单频RTK性能的问题,选取了4种无人机单频GNSS天线,基于UBLOX M8T模块采集4种天线在不同观测环境下的单频观测数据;分析其双差伪距观测值的精度以及对整周模糊度的初始化时间的影响。分析结果表明:不同天线的伪距噪声差异较大,直接影响模糊度的初始化时间;选择合适的GNSS天线是无人机高精度定位的关键。     

GPS接收天线的设计

本文应用局部等效性原理分析无限长圆锥等角螺旋天线中的波型模式,论述了T_-1波的有效辐射区。提出适当压缩T_-1波的有效辐射区,把小锥角双臂圆锥等角螺旋天线应用于GPS天线的设计思想。文章阐述了该天线的工程设计方法,并给出了其实测指标及使用情况。为GPS正式投入运行,提供了一种性能良好的接收天线。     

极化干涉SAR相干最优理论及其验证分析

极化干涉SAR树高反演是当前SAR研究领域的一个重要方向。相干最优化是在各种散射机制中寻求最优的散射机制,对于极化干涉SAR,它不仅可以改善不同极化通道之间的相干系数,还能改善地物分类和垂直结构参数估计。首先详细分析极化干涉SAR反演树高的相干最优化理论基础,然后利用仿真数据从不同极化通道对线极化、Pauli基极化和最优极化进行了试验,从定性和定量进行对比分析,研究结果进一步验证相干最优分解方法可以提高干涉相干系数,并获得更好的干涉图,从而有利于提高树高反演的精度。     

一种利用级联滤波和松弛法的SAR图像配准方法

提出了一种利用级联滤波和松弛法的SAR图像配准方法。首先利用基于Beltrami流的偏微分方程与增强Lee滤波的级联滤波算法去除SAR图像噪声,然后对滤波后的参考图像提取边缘,对边缘特征点采用松弛法特征匹配,同时应用金字塔分级匹配策略由粗到精增加匹配的正确性。实验证明,本方法具有较高的配准精度。     

一种GPS自适应天线的设计和实现

微带天线是一种实用性很强的GPS天线,目前,它在很多领域正逐渐取代其他形式的天线。由于自适应天线阵技术可增强系统的抗干扰能力而受到了人们的关注。对GPS自适应天线阵设计了天线单元,给出了仿真和实验测试结果。结果表明：该设计得到了理想的结果,具有很好的实用价值。     

基于小波分析的SAR图像斑点滤波及其性能比较评价

进行斑点噪声滤波是对SAR图像进行分割、分类和信息提取处理前不可或缺的处理步骤。该文首先简要回顾了各种传统的SAR图像斑点滤波算法。在充分考虑SAR图像斑点噪声乘性特征的基础上，对SAR图像进行对数变换，将乘性噪声转变为加性噪声，然后在对图像进行小波分解，采用软门限方法进行典型SAR图像斑点噪声滤波。归纳SAR图像斑点噪声滤波效果评价的5个指标，并将文中基于小波分析的滤波效果与传统的自适应局部统计斑点滤波器、Gamma-Map滤波器的滤波效果进行了全方位的比较。结果表明，该方法在图像均匀区域的辐射特性保持和斑点抑制能力，边缘、细小特征和点目标等结构信息的保持方面都优于传统的斑点滤波器。     

改进的航摄影像Mask匀光算法

针对航摄影像中存在高亮区域和大面积阴影等灰度剧烈变化区对匀光影像造成的灰度失真现象,本文对Mask匀光算法中的背景影像生成方法进行了改进,通过使用扩张吞噬算法明显改善了背景影像的质量。经对带有高亮度屋顶、高亮度水体和大面积阴影等特殊区域的航摄影像匀光实验表明,本文方法较现行Mask匀光方法具有更好的匀光效果,不但有效消除了特殊区域交界处影像的灰度失真现象,而且明显增强了暗区影像的纹理清晰度。     

基于多特征加权的SAR影像舰船检测优化方法

针对合成孔径雷达（synthetic aperture radar, SAR）影像辐射定标中角反射器布设受限等问题,提出一种利用通讯信号塔辅助求解SAR影像绝对辐射定标常数的方法。首先根据信号塔独特的几何结构特征,分别对上下两部分建立等效简化模型;然后利用物理光学法求解两部分等效模型的雷达截面积（radar cross section, RCS）,并叠加得到信号塔模型整体RCS;最后根据信号塔整体RCS,使用积分法求解SAR影像中信号塔脉冲响应能量及绝对辐射定标常数。为了验证所提方法的准确性,选取了4类常见类型的信号塔分别建立对应的等效简化模型并求解其对应RCS,同时利用FEKO软件仿真这4类信号塔。将所提方法实验结果与FEKO软件仿真结果进行对比,发现所提方法能够节约大量仿真所需时间,提升计算效率;对真实SAR影像进行绝对辐射定标常数求解,并与标称定标常数进行对比,结果表明,所提方法具有可行性和有效性。     

粒子群算法在极化SAR目标对比增强中的应用

针对SAR极化对比增强中存在计算复杂的问题,将粒子群算法应用到极化SAR目标增强当中,并通过数据实验,验证了其优越性。该方法将对比增强问题抽象成最优化问题,将统计得到的区域平均协方差矩阵作为粒子群优化算法的输入,计算每个粒子的适应度值,更新粒子群的个体最优和全局最优值,通过迭代得到最优对比度。实验结果表明,与传统的最优极化对比增强算法相比,基于粒子群优化算法的极化对比增强方法能达到更好的对比度,而且实现较为简单。     

面向航空影像匀光的改进马斯克法

针对光学遥感影像匀光中的马斯克匀光方法的实现需要较大的滤波窗口,易导致匀光的结果对影像中的水体、阴影等存在较大的辐射增强,以及对影像的边缘处理有较大的误差等问题,该文提出改进的马斯克匀光方法:首先生成背景影像;然后对输入影像与获得的背景影像复合进行锐化增强;最后对锐化增强的结果进行拉伸处理。试验结果表明,该方法可以在滤波器窗口为3或5的情况下在对影像匀光的同时实现锐化增强。     

Efficient Interpolation of SAR Images for Coregistration in SAR Interferometry

An efficient polynomial interpolation method is proposed to reduce the computational burden of the coregistration of synthetic aperture radar images in interferometric processing. The method can be viewed as an application of the Farrow interpolator technique and requires a series of 2-D fast Fourier transforms (FFTs). Mainly, it has two advantages relative to the usual coregistration procedure. First, it does not require to compute or store in memory any kernel sample. Second, it involves less floating-point operations than the conventional coregistration, with a clear advantage if the image needs to be oversampled. The efficiency of the method is based on the fact that the complexity of one 2-D FFT is much smaller than the complexity of one spatial convolution. These advantages are demonstrated by both analyzing the interpolation procedure itself and by defining an efficient code implementation.