基于测量数据的机载三维SAR横滚角运动误差补偿

机载三维SAR通过天线阵列、合成孔径和宽带信号实现三维成像,但平台的平动误差和姿态角误差会影响成像质量。不同阵元间的平动误差一致,可通过单天线SAR运动补偿方法去除,但姿态角误差改变阵元间相对位置关系,影响复杂,其中,横滚角误差影响最大,目前尚没有基于测量数据的补偿方法。本文建立了阵列天线SAR三维成像模型,分析了横滚角误差影响及横滚角误差与跨航向波数之间的关系,提出了波数域子孔径补偿方法,仿真结果证明该方法可有效补偿横滚角运动误差影响。     

合成孔径雷达影像地形校正半经验模型

结合SAR成像特点和数学理论知识,给出左视、右视两种侧视成像情况下影响地形起伏区域SAR后向散射的本地入射角理论计算模型,基于微波散射物理模型AIEM,模拟不同雷达入射角下地形坡度、坡向对SAR数据后向散射的影响,结果表明雷达入射角相对较小的SAR数据受地形起伏影响较小,是地形起伏地区SAR应用的最佳数据源。并提出一种SAR影像后向散射系数的地形校正半经验模型。地形校正过的SAR影像分类总体精度较未校正SAR影像提高12%。     

基于高分辨率SAR图像成像机理的震害信息分析

与中低分辨率SAR图像相比,高分辨率SAR图像受目标复杂性和成像噪声等因素的干扰更为严重,致使应用高分辨率SAR图像检测震害目标变得更加困难.传统的适用于中低分辨率SAR图像的震害信息提取方法对于高分辨率SAR图像有一定的局限性.为了从高分辨率SAR图像中更加准确地提取震害信息,从SAR图像成像机理和目标的后向散射特征出发,对建筑物和道路、桥梁的震害特征进行了细致分析,为寻求合适的目标检测和提取方法提供了思路.     

压缩感知窄带自旋目标雷达成像

对于高速自旋目标而言,为了获得聚焦效果良好的图像,通常要求雷达系统具有较高的脉冲重复频率(PRF)。当PRF不满足采样要求时,雷达接收到的通常是方位欠采样的回波数据,从而影响目标识别。本文根据压缩感知理论,结合自旋目标回波信号稀疏性的特点,建立方位欠采样的成像模型,并提出了基于压缩采样匹配追踪的窄带雷达高速自旋目标成像算法。该算法在对信号进行重构迭代中,采用回退策略,并结合回波信号稀疏性的具体参数,选取最优的支撑集,提高了算法的重构质量。仿真实验表明新算法在回波欠采样的情况下能很好地重构图像,尤其是在低信噪比的情况下。采用"误选数"和"均方误差"两个指标对CoSaMP算法重建信号的性能进行评价,结果表明该算法受雷达PRF和信噪比SNR的影响较小,算法稳定性好。     

天线方向图未知的机载SAR图像增强

为了减弱雷达天线方向图和作用距离对SAR成像质量的影响,提高天线方向图未知情况下的机载SAR图像可视化效果和判读特性,提出利用方位向强度积分计算增强因子的SAR图像增强方法。该方法沿方位向对SAR图像各距离处的强度值进行积分,根据积分结果计算距离向增强因子并进行增强处理,从而减弱雷达天线方向图和作用距离对SAR成像强度的影响,得到沿距离向色调一致的SAR图像。采用机载SAR图像进行了增强试验,得到了满意的增强效果,验证了该方法的有效性。     

天线方向图未知的机载SAR图像增强EI北大核心CSCD

为了减弱雷达天线方向图和作用距离对SAR成像质量的影响,提高天线方向图未知情况下的机载SAR图像可视化效果和判读特性,提出利用方位向强度积分计算增强因子的SAR图像增强方法。该方法沿方位向对SAR图像各距离处的强度值进行积分,根据积分结果计算距离向增强因子并进行增强处理,从而减弱雷达天线方向图和作用距离对SAR成像强度的影响,得到沿距离向色调一致的SAR图像。采用机载SAR图像进行了增强试验,得到了满意的增强效果,验证了该方法的有效性。     

基于欺骗式动目标的SAR干扰技术研究

针对军事运动目标的保护问题，提出了基于欺骗式动目标的SAR干扰方法，该方法根据收到的雷达信号，调制不同的散射强度和位置信息，模拟产生多个虚假的运动目标，避免了静止场景不能干扰动目标成像的缺点。分析了雷达位置确定误差对欺骗式动目标干扰效果的影响，给出了一种干扰机的布阵方法。仿真证明，欺骗式动目标干扰方法可以达到保护运动目标和向被干扰雷达提供虚假信息的目的。     

SAR稀疏成像模型参数自适应选择

合成孔径雷达(SAR)稀疏成像模型中的参数选择对于SAR稀疏成像的性能有重要影响,也是当前SAR稀疏成像研究中的难点问题。已有参数选择方法普遍存在适用于个别模型或者运算量大的缺点。基于最大后验概率估计和贝叶斯推理,提出了一种无需额外先验信息的自适应参数选择方法,所有需要的参数都可从已知的数据中获取。通过推导得到模型参数与信号、噪声方差的关系,避免了对数据进行一系列的训练处理,因此极大地减小了计算量。仿真数据和实测数据处理表明,本文方法在实现了较为精确的参数优化选择的前提下,其计算量远低于贝叶斯信息论准则、L-曲线等已有参数选择方法。     

特高压输电铁塔聚束模式SAR干涉特性研究与覆冰试验

本文基于多幅TerraSAR卫星聚束模式SAR影像,研究了武汉特高压试验基地内特高压输电铁塔的雷达散射机制和干涉特性。利用高精度LiDAR扫描铁塔并进行三维建模,基于SAR几何成像关系分析了铁塔不同部位的散射几何关系。对比分析了基于散射强度和投影几何关系量测的铁塔横担间的高差,以及干涉图中相位变化反演的高差。结果表明相位推算的高差受噪声的干扰较大。本文对覆冰铁塔构件的雷达影像进行了理论分析和数据统计。结果表明,10 cm覆冰厚度破坏了铁塔构件二面角散射条件,造成雷达散射信号强度衰减了约8 dB,这表明输电铁塔雷达散射强度的变化可用于量化评估铁塔的覆冰状态。     

卫星姿态误差对多通道SAR成像质量的影响

多通道SAR系统克服了传统成像模式中最小天线面积条件的限制,可以同时实现高分辨率、宽测绘带SAR成像.然而,多通道SAR系统方位向信号存在非均匀采样的现象,进而造成SAR图像虚假目标的出现.因此,方位向非均匀采样信号的重构对成像质量具有至关重要的影响.卫星姿态误差会导致方位向非均匀采样信号的重构出现偏差,大大降低了图像质量.本文通过建立一发八收星载SAR回波信号模型,推导出方位向信号非均匀采样所引起的虚假目标的位置和强度的计算公式,并分析了在不同视角下偏航、俯仰、横滚3个方向的姿态误差对成像质量产生的影响.     

无人机载高光谱成像设备研究及应用进展

无人机载高光谱成像设备因其机动灵活、操作简单等优点,被应用于诸多研究领域,具有广泛的发展前景。本文对当前无人机载高光谱成像设备的相关研究进展进行了系统的总结和评述。首先,基于高光谱成像仪的发展过程阐述了无人机载高光谱成像设备在数据获取中的显著优势;其次,从成像方式和研究现状方面指出了目前无人机载高光谱成像设备影像幅宽窄、成本高和国产化水平低的问题,并介绍了基于无人机高光谱成像设备的最新应用研究成果,针对当前的设备缺点提出解决方案;最后,指出了无人机载高光谱成像设备的未来发展趋势。本文可为无人机载高光谱成像设备的研制提供一定的借鉴和参考,也可为基于无人机载高光谱成像设备的应用提供一定帮助。     

有理函数模型实现影像点定位和纠正的方法

随着新型传感器的技术发展，特别是高分辨率商用卫星的运行，有理函数模型（Rational Funciton Model,RFM）在解决影像点定位和影像几何纠正方面的优越性体现得越来越明显。文中首先介绍RFM模型的原理和应用特点，然后结合典型的实际数据进行试验。结果表明通过适当的模型设计完全可以满足影像点定位和影像图生成的要求。     

机载激光遥感成像的激光回波波形数字化技术

首先介绍了机载遥感成像技术的基本原理，讨论了其关键组成部分的地面目标激光回波波形数字化电路的设计及其组成特点，叙述了该波形数字化电路的时序设计和数据存储结构，最后讨论了波形数字化结果的数据预处理方法及相关问题，得到了系统试验运行中获取的激光回波的有关预处理结果，它们将作为进一步生成地面三维图像和目标分类的数据源。     

国土卫星成像过程的数学模拟与几何失真恢复

本文在对卫星图像几何失真进行分析的基础上,用数学方法模拟了国土卫星空中成像的物理过程,提出了一种新的图像几何处理方法——混合法。该方法先用少量地标点(GCP)和Powell方法估算精化模型中的参数,以消除系统误差;再用平面拟合方法校正残差,有效地提高了处理精度。影像的灰度重采样是用样条函数方法实现的。     

一步彩虹全息术的成象位置分析

本文从标量衍射理论出发,结合一定的物理意义,直接导出了一步彩虹全息术的成象位置公式;并根据可观察再现象的条件,从理论上导出了较为完整的成象位置关系表;并从中选出一部分成象位置关系进行了实验验证。     

GF-4卫星不同成像状态下影像定位误差特性分析

高分四号（GF-4）卫星作为我国高分对地观测系统中一颗高分辨率面阵成像的静止轨道卫星,其在不同成像状态下的影像几何定位精度一直是科研人员和应用部门所关注的。本文以谷歌地球数据为几何参考,通过对比GF-4卫星影像和谷歌地球影像上同名点位置信息,分析了GF-4卫星在凝视、俯仰、滚动成像状态下的影像定位特性。结果表明,单幅影像内部均出现了明显的系统误差,凝视成像过程中同一点位的影像定位误差波动较小,俯仰/滚动姿态影像定位误差与俯仰角/滚动角成正比关系。该结论可为地面数据处理部门和用户在数据校正和应用时提供参考。     

一种大倾角敏捷成像卫星影像的直接定位方法

发展光学敏捷成像卫星的应用是国际上高分辨率对地观测领域的主要趋势,卫星在轨机动能力的增强使大倾角成像条件下的无控定位问题成为热点。为了获取影像对应的准确物方坐标,该文结合大倾角光学敏捷卫星的成像特点,对卫星俯视、侧视成像以及地面分辨率变化等系统误差源及其变化规律进行定量化推导分析,并在此基础上提出了适合短时间成像的轨道运动模型和参数估计方法,建立了顾及大倾角成像特点的严格几何定位模型,提供了影像无控制点直接定位的处理流程。实验结果证明所提出的方法能够较好地校正大倾角成像的几何偏差,使严密无控定位精度控制在1个像素内的水平。     

星载高光谱成像光谱仪的特性与应用

介绍了星载高光谱成像光谱仪的种类、技术参数和数据特点,指出了成像光谱数据处理软件包应具有的功能,概括了成像光谱仪数据的应用前景。     

利用区域辐射特性优化获取光学遥感数据

通过分析成像过程及其影响因素,提出了对成像积分时间进行控制的优化成像方法。首先建立成像参数模型,探讨了模型参数计算、成像过程中模型参数的选择,分析了图像后处理问题,并利用北京一号小卫星进行了遥感数据优化获取实验。实验结果表明,根据地物特性进行成像参数优化后获取的图像具有更宽的动态范围和更高的辐射分辨率,信息量和信噪比也大幅增强。     

激光成像课程建设探讨

在分析“激光成像”课程在遥感课程体系中的定位与作用的基础上,提出了“激光成像”课程建设的基本思路。通过对课程建设中主要问题的分析和阐述,总结了课程建设中需要注意处理的一些关键问题。