机载ISAR舰船侧视和俯视成像时间段选择

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【国家自然科学基金】_逆合成孔径_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140803

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2009年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32
科研热词逆合成孔径雷达逆合成孔径雷达(isar) 旋转中心估计散射中心提取高分辨距离像雷达散射截面积雷达成像转角估计自聚焦脉冲重复频率线性调频步进信号等双基地角线相干干扰电子对抗波数域横向距离定标机动目标成像微动目标成像对称目标宽带电磁计算宽带定标参数多脉冲多普勒质心法外场数据声成像双基地雷达,逆合成孔径雷达双基地雷达分辨率傅里叶变换插值低调频率匹配滤波 i-radon变换
相干干扰相干单距离doppler干涉相位线性度目标探测目标成像电子对抗猫眼效应点扩展函数激光探测波形步进线性调频正交分解欺骗干扰样条插值柱面波函数极化权矩阵有限脉冲最小熵最小均方估计最优成像时间时频特性时频特征旋转速度旁瓣抑制方位分辨率数字信号处理器振动识别成像雷达成像时间选择恒虚警率微波暗室微波成像微多普勒形态学图像处理局部保持投影小波变换宽带实时成像实时多输入多输出多视角观测多极化多普勒差异多普勒中心多层面图像欺骗干扰图像序列图像合成回波信号模型后向投影算法双站逆合成孔径雷达双基地雷达参数估计

步进线性调频信号舰船ISAR成像的实时信号处理

步进线性调频信号舰船ＩＡ成像的实时信号处理ＳＲ
王虹现全英汇邢孟道张守宏
（安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室，安，１０１西西７０７）
摘要：对舰船目标的复杂运动特性以及采用步进线性调频信号给实时处理带来的困难，文设计了以数字信针本
冲重复频率较低，适合采用步进频率［７号进行４３．信
引
言
舰船目标的ＩＡＲ成像，Ｓ步进线性调频信号采用发射一组载频以固定频率变化的线性调频脉冲串，接
号处理器作为处理单元数字信号处理板卡，择了适于步进线性调频信号舰船逆合成孔径雷达（Ａ成像实选ＩＲ）Ｓ
时处理的算法流程，完成了实时处理在信号处理板卡上的任务分配和程序编写。该方法能够完成步进线性调并频信号舰船目标ＩＡ成像的实时处理任务，ＳＲ外场试验的结果验证了本文方法的有效性。
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｔｈｅｉａｉｇｏｈｉａｇｔｓａｈｏｓｔｉｈｅｔｃｏｌｙｒｓａｃｆｉｖｒｅｓｎｍｇｎｆｓｐｔｒｅｓｉｔｐｏｎｔｅｈｎｏｇｅｅｒｈｏｎｅｓｙ —
ｂａｄａｅｃｍｐｅｅ．Ｅｘｅｉｎａｅｕｔｏｆｍｈａｉｉｆｔｅａｐｏｃ．ｏｒｒｏｌｔｄｐｒｍｅｔｌｒｓｌｓｃｎｉｔｅｖｌｔｏｈｐｒａｈｒｄｙ

【国家自然科学基金】_多普勒中心频率_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140731

科研热词推荐指数微多普勒 2 频率跟踪 1 速度选择光泵浦 1 载波同步 1 谱线增宽 1 脱靶量测量 1 脉冲压缩 1 联合估计 1 经验模型分解 1 线性调频脉冲 1 箭载gps 1 空间自旋目标 1 离散分数阶傅里叶变换 1 特征提取 1 火箭弹道 1 激光光谱 1 温度补偿 1 检测 1 条带联合定标 1 星地双基地sar 1 无多普勒 1 数字信号处理 1 散射特性 1 散射中心 1 支持向量机 1 惯性约束聚变 1 弹光调制 1 异常数据 1 干涉合成孔径雷达(合成孔径雷达干涉测量) 1 干涉参数定标 1 希尔伯特-黄变换 1 多普勒频移 1 多普勒频率野值 1 多普勒频偏和频率斜升 1 多普勒效应 1 多普勒中心频率估计 1 地面控制点 1 固有模态函数 1 噪声谱 1 同步 1 原子束准直 1 卫星移动通信 1 功率谱估计 1 制冷机振动 1 冷冻靶 1 克拉美罗下界 1 光程差偏移 1 体目标效应 1 互组跃迁 1 中心频率 1 bbadcp 1
科研热词多普勒中心频率高海情高分辨一维距离像饱和荧光频谱纯度雷达干涉测量锁相环钠多普勒激光雷达钠原子逆合成孔径雷达(isar) 运动参数估计超精细光谱脉冲重复模糊耳蜗疾病耳蜗缺血再灌注损伤线性调频空域散射特征离散调频傅里叶变换神经编码相干性相位模糊相位扫描直接数字频率合成目标识别生物声纳温度和风场反演深空测控通信步进频率最优成像时间时频分析旋转散射中心快速目标微运动序空间大蹄蝠大调制度多普勒负补偿多普勒正补偿多普勒效应多普勒中心多发多收系统圆自卷积圆映射回波光子数回声定位合成孔径雷达光谱学偏航控制二次变频主载波捕获 sar-gmti
2012年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47

FMCW-ISAR对舰船目标成像脉内补偿方法研究

FMCW-ISAR对舰船目标成像脉内补偿方法研究王勇;黄鑫【摘要】调频连续波逆合成孔径雷达(FMCW-ISAR)具有造价低、功耗低和重量轻的优点，因此被广泛用于对各类目标成像。

FMCW信号可以看作是占空比为1的脉冲信号，其脉冲宽度相对较长，在此期间内目标的运动常常不可忽略。

此时，利用传统的“走-停”模式和距离-多普勒(R-D)算法得到的ISAR像将出现距离-方位2维的模糊，导致图像分辨率下降。

该文针对FMCW-ISAR对舰船目标实测数据成像时出现的模糊现象进行了研究，首先建立目标的运动模型，并分析目标在调频周期内的运动分量对距离压缩结果和最终成像结果的影响，最后提出相应的脉内补偿方法以改善图像分辨率。

对比补偿前后对仿真模型与实测数据的成像结果，该文所提出的脉内补偿方法能够有效抑制1维距离像的展宽，提高FMCW-ISAR的成像质量。

%Given its advantages of low cost, low weight, and low power consumption, Frequency Modulated Continuous Wave-Inverse Synthetic Aperture Radar (FMCW-ISAR) has been widely used for imaging many kinds of targets. Since the FMCW signal can be regarded as a pulse signal whose duty ratio is one and pulse duration is relatively long, the motion of targets usually cannot be neglected. In this circumstance, the stop-go assumption is not valid, so ISAR images obtained using the traditional Range-Doppler (R-D) procedure exhibit two-dimensional blurring, which results in decreased resolution. In this paper, we investigate the blur problems of FMCW-ISAR in imaging ship targets, and construct a target motion model. Then, we analyze the influence of the in-pulse motion component in range profiles and final images. We propose acorresponding in-pulse compensation method to improve the resolutionof ISAR images. A comparison with the imaging results of real measured echo data verifies the effectiveness of the proposed method in diminishing the 1-D-profile broadening and improving image quality.【期刊名称】《雷达学报》【年(卷),期】2019(008)003【总页数】9页(P373-381)【关键词】调频连续波逆合成孔径雷达; 舰船目标成像; “走-停”模式; 脉内补偿;【作者】王勇;黄鑫【作者单位】哈尔滨工业大学电子与信息工程学院 ??哈尔滨 ??150001;哈尔滨工业大学电子与信息工程学院 ??哈尔滨 ??150001【正文语种】中文【中图分类】TN957.511 引言逆合成孔径雷达(Inverse Synthetic Aperture Radar, ISAR)成像是对海探测中很重要的精细化描述和识别手段[1]。

基于散射点信号特性的ISAR成像时间选择算法

二维转动。本文提出了一种成像时间选择的算法，该算法利用离散调频傅立叶变换估计散射点信号的参数，并根据二维和
三维转动引起目标散射点信号特性的不同，推断目标的运动状态，选择成像时间。算法中有效利用了多个散射点的信息，但不要求跟踪目标特定位置上的散射点。文中还分析了算法估计的性能，并通过仿真试验证实了该算法的有效性。关键词：ＩＡＳＲ；三维转动；散焦；时间选择；离散调频傅立叶变换
ｔｏｇｉｒｅｃｉ — ｏｒｒｒｎｆｍ（ｃｒ，ｅｄｔｔｈｅ —ｉｅｓｎｌｏａｏｎｅｃｉｇｇｉｔａａｅｎｔｅｓａｅ— ｈｕｈｄｃｅｈｒＦｕｅａｓｒＤＦ）ｗｅｅｒｅｄｍｎｉａｒｔｎａｄｓｌｔｍａｉｅｌｂｓｄｏｃｔｒｒｓｔｐｉｔｏｃｔｏｔｉｅｎｎｒｓｖｈｔ
ｓｏｎｌｒｔｔｏｓｗｉｉｃｒｌａｄｙｗｅａｓｆｔｅｅｆｃｆｓａｗａｅａｈｅｓｐＩＡＲｍａｅｅｏｅｏｕｅｎｏｄｅｏｏ — ｉａｏａｉｎｔｐｔｈ，ｏｌｎａｂｃｕｅｏｈｆｅｔｏｅｖｓ，ｎｄｔｈｉＳｈｉｇｓｂｃｍｅｄｆｃｓｄ．ＩｒｒｔｂｔｉｏｕｅＳａｎｆｃｓｄＩＡＲｍａｅｗｅｍａｅｅｔｔｅａｐｒｐｒａｅｉａｉｇｉｔｒａｓｄｕｎｉｈｔｅｔｒｅｏａｉｎｉｗｏｄｍｅｓｏａ．ｎｔｓｐ — ｉｇｓ，ｙｓｌｃｈｐｏｉｔｍｇｎｎｅｌ，ｒｇｗｈｃｈａｇｔｒｔｔｏｓｔｉｎｉｎ１Ｉｈｉａｖｉｐｒａｌｏｔｍｏｓｌｃｉｇｉｇｎｎｅａｓｉｒｐｓｄ。Ｉｔｌｏｔ，ｆｅｓｉｔｎｈｅａａｔｒｆｓｍｅｃｔｅｉｎｌｅｎａｇｒｈｆｒｅｅｔｎｍａｉｇｉｔｒｌｓｐｏｏｅｉｖｎｈｅａｇｒｈｍａｔｒｅｔｍａｉｇｔｐｒｍｅｅｏｏｓａｔｒｓｇａｓｉｓ

SAR-ISAR运动目标检测及成像新技术研究

SAR-ISAR运动目标检测及成像新技术探究专业品质权威编制人：______________审核人：______________审批人：______________编制单位：____________编制时间：____________序言下载提示：该文档是本团队精心编制而成，期望大家下载或复制使用后，能够解决实际问题。

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舰船ISAR成像的时间段优化选取

２１００年１Ｏ月
舰船电子对抗
ＳＨＩＰＢ０ＡＲＤＥＬＥＣＴＲ０ＮＩＣ０ＵＮＴＥＲＭＥＡＳＵＲＥＣ
Ｏｃ．２Ｏｔ０１
Ｖｏ．３ＮＯ５１３．
第３３卷第５期
舰船ＩＡＲ成像的时间段优化选取Ｓ
０
引言
对舰船目标进行ＩＡＲ成像时，Ｓ主要是利用其
标进行瞬时成像的方法，的就是选取出舰船转动目较强且转速变化较平稳的时间段，该时间段内，在对舰船进行瞬时成像。通过实测数据的处理结果，可以看出该方法对舰船目标的ＩＡＲ成像非常有效。Ｓ
离一时多普勒进行成像，则丢弃该段数据。实测数据的成像结果验证了提出的方法是有效的。瞬否
关键词ｉ船成像；合成孔径雷达；位补偿；普勒中心舰逆相多
中图分类号：Ｎ５Ｔ９８
ＡｐｅｔｒｄｒＩａｉｇｏｈｉｒｕｅＲａａｍｇｎｆＳｐ
ＸＵｅＷｉ
（Ｔｈｅ７３ＩｓｉｕｅｏｔＣＳＩ，ａＺｎｔｔｔＣＹｎｇｚｈｏｕ２０２５０１，ｉａ）Ｃｈｎ
ＡｂｔａｔＢａｅｈｅａａｙｓｓｏｆｉｖｒｅｓｎｔｅｉｐｒｕｅｒｄｒ（ＳＡＲ）ｉｇｎｇｍｏｅｆｓｉｓｒｃ：ｓｄｏｎｔｎｌｉｎｅｓｙｈｔｃａｅｔｒａａＩｍａｉｄｌｏｈｐ，

【国家自然科学基金】_船体分段_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140730

2012年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32
科研热词水弹性砰击分段模型试验鞭状效应船体分段空间调度波浪载荷颤振遗传算法造船调度装配工时定额船舶建造船底分段船体自航试验自航粒子群算法状态空间模型时空占用成本振动响应拖航试验失速多目标优化变截面梁分段模型分段堆场关联约束偏差流优化人工神经网络不确定加工时间
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2014年序号 1 2 3 4 5
2014年科研热词要害点检测舰船目标红外图像精确制导吃水线推荐指数 1 1 1 1 1
推荐指数 4 3 3 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2013年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
科研热词调度船体分段网格搜索粒子群算法知识管理知识导航知识地图动态堆放位图不规则分段
2010年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
科研热词遗传算法调度虚拟流水线船舶制造空间调度移动瓶颈改进滚动时域法成组技术分解方法
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2011年序号 1 2 3 4 5 6 7 8
2011年科研热词造船计算方法规则推理空间调度知识库相似规则焊接工时定额推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1
2008年序号 1 2 3 4 5
科研热词逆合成孔径雷达(isar) 舰船成像时间段选择俯视侧视

【国家自然科学基金】_舰船成像_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140730

推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2013年序号 1 2 3 4 5
科研热词舰船快速检测拼缝 scansar图像 scalloping openmp
推荐指数 1 1 1 1 1
2010年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
科研热词逆合成孔径雷达高海情逆合成孔径雷达(isar) 距离像船舶、舰船工程红外隐身红外衰减稀疏信号重构监测海上舰船目标海上图像水面目标水幕试验步进线性调频最优成像时间景深数字信号处理器散射应用光学实时多普勒中心双次反弹的物理光学去雾压缩感知信息交互
2012年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36
科研热词高通能量分布逆合成孔径雷达(isar) 逆合成孔径转向目标视觉监测船舶、舰船工程舰船耦合绝缘栅双极型晶体管结温红外成像立体视觉目标探测电热模型热网络模型温度分布海天线水下成像极线校正机舱最小二乘法无人飞行器强度多波束测深系统多基坐标映射图像配准图像校正双线性内插半标定俯视侧视位置仿真人工蜂群算法下视运动视觉
推荐指数 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2011年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9

舰船目标机载ISAR成像的最优观测角研究

第３２卷
第１期
现代雷达
ＭｏｅｎＲａａｄｒｄｔ
Ｖ０－Ｎｏｌ３２．１
２１００年１月
Ｊｎ０ｌａ．２０
・
信号／数据处理・
中分类Ｔ９图号：５Ｎ７
文标码：献识Ａ
文编１４７９２１０—０ —４章号：０—８｛０１０２００５０｝６
ＣｉｅｅＡａｅｙｏｃｅｃｓＢｉｎ０１０，ｈｎ）ｈｎｓｃｄｍｆｉｅ，ｅｉ１０９ＣｉａＳｎｊｇ（．ＴｅＧａｕｔＳｈｏｏｈｎｓｃｄｍｆｃｎｅ，Ｂｉｎ０１０ｈｎ）２ｈｒｄａｃｏｌｆｉｅｅＡａｅｙｏｉｃｓｅＣＳｅｅｉｇ１０９，Ｃｉａｊ
摘要：ＡＳＲ处理对三维转动的舰船成像会产生模糊效应，如果采用适当的ＩＡＳＲ处理方法对舰船成像，则舰船的三维转动
不仅不会造成模糊，还会提高ＩＡＳＲ图像的分辨率和信息量。观测到的ＩＡＳＲ图像信息依赖于观测视角，要得到信息量最大的ＩＡＳＲ图像需要对观测视角进行优化设计。文中详细研究了舰船目标的机载ＩＡＳＲ成像特点，出了ＩＡ导ＳＲ图像信息
量与观测视角的定量关系式，给出了求解最优观测视角的方法。仿真结果验证了该方法的有效性。
关键词：逆合成孔径雷达；图像投影平面；观测视角；舰船目标
ＡｔｄｙｏｈＳｕｎｔｅＯｐｔｍａｅｎｉｌＶｉｗｉｇＡｎｇｅｏｌｆＡｉｂｏｎＳｒｒｅＩＡＲｍａｉｆＳｉｒｅＩｇｎｇｏｈｐＴａｇｔ

机载对海多目标ISAR成像系统设计

第35卷第1期2021年2月空军预警学院学报Journal of Air Force Early Warning AcademyV ol.35No.1Feb.2021收稿日期：2020-11-16作者简介：王燕宇(1977-)，男，高级工程师，硕士，主要从事SAR/MTI 雷达系统技术研究．机载对海多目标ISAR 成像系统设计王燕宇，陈凯，蒋千，王金峰，刘仍莉（中国电子科技集团公司第38研究所，合肥230088）摘要：机载对海逆合成孔径雷达(inverse synthetic aperture radar,ISAR)能够对海面大中型舰船进行二维成像，图像信息为识别提供了更有利的依据．根据ISAR 系统的工作原理，首先分析了对海多目标ISAR 面临的关键问题；然后提出了空间、时间两维分割的处理方案，以解决不同海况下海面多目标成像分辨率的问题；最后给出了典型的试验验证结果．本文的研究结果对海面多目标ISAR 系统设计具有一定的指导意义．关键词：机载对海雷达；多目标；逆合成孔径雷达；舰船成像中图分类号：TN958.92；TN957文献标识码：A文章编号：2095-5839(2021)01-0006-03逆合成孔径雷达(ISAR)能够实现对运动目标的二维成像，为非合作运动目标属性判断提供了一种有效方式．鉴于舰船目标的非合作性，利用ISAR 成像技术获取二维图像，实现对舰船的分辨识别，有助于对海域态势的监视和侦察，从而大幅提升作战效能．因此，海面目标ISAR 成像技术具有极为重要的军事应用价值，对其成像算法的研究也成为ISAR 技术的热点．现代战争条件下，雷达需要处理的目标常常为密集的多目标(如舰船编队等)．由于目标比较密集，多个目标位于同一波束内，且各目标相对雷达平移也存在较大差异，需对单个目标运动补偿区别处理，因此研究同一类的波束内的多个目标成像技术，具有重要意义．国内的ISAR 研究主要侧重于地基雷达对空中飞机或太空飞行器(如空间站、卫星)等目标的ISAR 成像，机载SAR 对舰船目标的ISAR 成像研究比较少，相对于前者来说也更为复杂，既要补偿飞机的平动分量，也要补偿舰船的平动分量．本文依据ISAR 工作原理，从系统组成与功能、工作流程等方面设计了机载对海多目标ISAR 成像系统，并给出了工程验证情况．1ISAR 工作原理及关键问题ISAR 成像机理与SAR 非常类似，在处理算法上有相似之处．SAR 成像是根据雷达载机平台的运动，实现对地面固定目标场景的二维成像．ISAR 正好相反，是根据目标相对雷达的运动实现二维成像，雷达可以不动，如地基雷达对飞行中飞机、岸基雷达对航行中舰船的ISAR 成像；也可以是运动的雷达平台，如机载SAR 对航行中舰船的ISAR 成像．ISAR 成像中对于横向分辨率有贡献的是转动分量[1]，其它平动分量需要先进行补偿，包括SAR 雷达平台及舰船目标航行的平动分量．正是因为航行中船体运动的复杂性为舰船目标的ISAR 成像创造了条件．图1给出了利用舰船3轴运动(俯仰、横滚、偏航)进行ISAR 成像的示意图．舰船实际航行中，除了沿航线的平动以外，就是包含由俯仰、横滚及偏航混合组成的复合运动．图2给出了针对舰船的复合运动进行ISAR 成像的示意图．雷达雷达雷达俯仰横滚偏航距离距离频率多普勒频率多普勒频率侧视前视顶视(a)3轴运动(b)ISAR 成像图1舰船3轴运动的ISAR 成像透视频率(a)复合运动(b)ISAR 成像图2舰船复合运动的ISAR 成像ISAR 模式采用脉冲压缩工作体制，距离向分辨率与发射宽带信号相关．方位向的极限分辨力为ρa =λ/(2D θ)，其中，λ为雷达工作波长，DOI:10.3969/j.issn.2095-5839.2021.01.002第1期王燕宇，等：机载对海多目标ISAR成像系统设计7Dθ为需要舰船旋转的角度，主要由舰船随海面波动而颠簸引起的姿态转动决定，在海浪作用下呈现出非均匀周期性的特征，且针对不同的海况、雷达探测视角及舰船尺寸重量等因素的影响，个体目标间呈现出较大差异．2系统设计2.1系统组成与功能机载对海多目标ISAR成像系统主要由天线系统、射频收发系统、中央处理系统以及外围接口设备等组成，其原理框图如图1所示．图3机载对海多目标ISAR成像系统组成原理框图天线系统完成发射信号的分配、移相、放大、合成，实现射频信号与空间电磁波的发射/接收转换．发射状态天线系统将激励信号转化为电磁波辐射到空间中，电磁波遇目标后反射形成目标回波信号，在天线接收状态下进入天线系统转化为射频信号，天线系统将接收到的目标回波信号经过放大合成后，送至射频收发系统．射频收发系统主要包括发射通道、多通道接收、数据采集、频率合成器等．发射通道产生天线系统发射所需的射频激励信号．频率合成器产生系统工作所需的各种本振时钟信号．接收通道将来自天线单元的回波信号与本振信号进行混频，产生中频信号，经滤波解调处理后送数据采集．数据采集将中频信号进行模/数转换，形成回波数据，并与系统状态控制字及相关的惯性导航信息合并打包送给中央处理系统．中央处理系统主要实现任务管理、图像处理、数据处理和信号处理等功能．信号处理完成对回波数据的实时处理生成图像数据；数据处理完成对海面动目标的指示；图像处理对图像数据进行进一步图像预处理、自适应筛选优化，生成目标二维灰度图像，提取相关物理特性信息并具备一定的典型目标识别能力[2-4]，将情报送至显控终端任务管理通过工作状态控制、参数下发、资源调度和健康监控等完成系统功能控制．机载对海多目标ISAR成像系统的外围接口设备一般包括液冷环控系统、电源系统、惯导信息系统、显示控制终端、数据记录仪等．液冷环控系统是为了满足系统设备的散热需求；电源系统为整机供电；惯导信息系统是提供载机实时位置、姿态等信息；显示控制终端用于人机操作交互界面；数据记录仪实时存储雷达工作的回波数据和处理结果．2.2工作流程设计利用电子侦察或雷达侦察手段辅助搜索大范围海面区域，对海面目标进行检测，定位到海上批量(或编队)运动目标，获取目标位置信息，启动ISAR对目标区域进行定位探测，设置ISAR 工作所需的波束照射区域及回波距离向数据采集深度，对海面目标群进行的积累探测(约5s)．图4是机载对海多目标ISAR成像系统工作流程．图4机载对海多目标ISAR成像系统工作流程对于舰艇编队的距离,考虑便于编队组织指挥，有利于发挥武器效能等各种综合因素，编队舰距保持在3.6~5.0km为宜[5]．对于编队舰船完全可以通过距离分割进行多目标区分，机载对海多目标ISAR成像系统处理算法实现流程如图5所示．图5机载对海多目标ISAR成像系统处理算法实现流程对探测区域目标回波进行距离压缩处理，在距离向通过峰值点提取的方式进行距离向子带分割，从群目标中进行单目标的逐个提取，即通过空间距离差进行目标区分，对提取出的单个目标进行ISAR 成像处理．采用经典的ISAR 处理方法距离多普勒(RD)技术对单目标进行二维成像[6]．在不同海况下，舰船随海浪波动，同时存在偏转、俯仰和横滚的三维姿态的旋转运动，目标的方位分辨率与转轴位置及转角大小等因素有关．由于海上舰船目标转动不确定性，对ISAR 成像处理增加了难度．针对转动的不确定性，采用时间维的多时处理方法，对单目标在方位向进行多种积累时间处理(一般3~5种即可，如1s 、2s 、3s 、4s 和5s)以适应不同海况下目标转角的问题，输出多幅图像，在后期图像处理中进行优选迭代，以获取该目标最优的图像效果．3试验验证2018年，利用某直升机平台装载ISAR 雷达系统设备，进行了对海ISAR 试飞试验．因试验条件有限，采用单目标进行了设计方案的原理性验证，用于说明该方案实现的可行性，多目标的区分采用空间距离维的分割实现，通过单目标数据多重利用以构建多目标回波数据，因此不再详细描述．本文主要针对单目标时间维的多时处理方式，以验证该方案的有效性．机载对海多目标ISAR 成像系统的主要参数如表1所示．在4级海况情况下，海面环境为东北风4~5级，浪高2.5m ，对配试船只进行了ISAR 探测，连续积累了5s 的回波数据，分别处理了1s 、2s 、3s 、4s 积累时间的ISAR 图像结果．表1图6为目标光学图像，目标二维尺寸约25m×6m ，作用距离为40km ，雷达分辨率为0.5m ．图7为不同积累时间处理的ISAR 图像结果．从图7可看出，积累时间1s 时图像聚焦效果差，无法进一步识别；积累时间2s 时图像聚焦效果较差，目标轮廓信息基本显现；积累时间3s 时图像各分辨单元已完全聚焦，可凸显出目标明显特征；积累时间4s时图像各分辨单元聚焦良好，隐现图6目标光学图像(a)积累时间为1s (b)积累时间为2s (c)积累时间为3s (d)积累时间为4s图7不同积累时间处理的ISAR 图像结果部分特征．4结束语高分辨率ISAR 成像技术在对海军事战略防御、战术侦察等方面具有广泛的应用需求．然而，随着战场目标环境的日益复杂和目标的多样化，目标属性判断尤其是目标识别至关重要．本文从海面目标ISAR 成像技术原理出发，分析了海面运动目标运动特性，提出了机载对海多目标ISAR 成像系统的设计方法，并通过典型试验进行了原理性验证．下一步计划推进系统技术的实际应用．参考文献：[1]汪东芳,郑睿.高分辨率ISAR 成像技术研究[J].舰船科学技术,2016,38(8A):115-117.[2]杨效余,于勇,褚超,等.舰船ISAR 图像特征提取方法研究[J].遥测遥控,2015,36(6):19-23.[3]靳继红,李丽.舰船目标ISAR 成像研究[J].舰船科学技术,2016,38(4A):154-156.[4]黄璐,王洋,金胜.一种ISAR 图像性能定量评估方法[J].雷达科学与技术,2017,15(1):43-49.[5]葛津华,王红军,常磊,等.基于作战保障的编队电子对抗舰距研究[J].电子信息对抗技术,2010,25(5):70-73.[6]李文静,陈红卫.改进R-D 算法的ISAR 成像仿真研究[J].舰船科学技术,2015,37(6):114-118.(下转第12页)[3]陈兴波,王小谟,曹晨,等.雷达通信综合化波形设计技术分析[J].现代雷达,2013,35(12):56-59.[4]樊昌信,曹丽娜.通信原理[M].6版.北京:国防工业出版社,2009:10-12.[5]GUOT,QIUR.OFDMwaveformdesigncompromisingspec-tral nulling,side-lobe suppression and range resolution[C]//Proceedings of 2014IEEE Radar Conference.IEEE,2014:1424-1429.[6]马晨曦.低截获雷达通信一体化波形设计[D].西安:西安电子科技大学,2018:43-56.[7]ZHOU Yifan,ZHOU Huilin,ZHOU Fuhui,et al.Resource al-location for a wireless powered integrated radar and com-munication system[J].IEEE Wireless Communications Let-ters,2019,8(1):253-256.[8]HUANG Kuanwen,BICA M,MITRA U,et al.Radar wave-form design in spectrum sharing environment:coexistence and cognition[C]//Proceedings of IEEE Radar Conference.IEEE,2015:1698-1703.[9]刘永军,廖桂生,杨志伟.基于OFDM 的雷达通信一体化波形模糊函数分析[J].系统工程与电子技术,2016,38(9):2008-2018.[10]LIU Yongjun,LIAO Guisheng,YANG Zhiwei,et al.Multi-objective optimal waveform design for OFDM integrated radar and communication systems[J].Signal Processing,2017,141:331-342.[11]LIU Yongjun,LIAO Guisheng,YANG Zhiwei,et al.Designof integrated radar and communication system based on MIMO-OFDM waveform[J].Journal of Systems Engineer-ing and Electronics,2017,28(4):669-680.[12]LIUYongjun,LIAO Guisheng,YANG Zhiwei.Robust OFD-M integrated radar and communications waveform design basedoninformationtheory[J].SignalProcessing,2019,162:317-329.Integrated waveform design of low-intercept radar communicationbased on OFDM shared signalMENG Ziwei 1,MEI Jinjie 1,ZHU Shengkun 1,YU Chengjun 2(1.Air Force Early Warning Academy,Wuhan 430019,China ；2.No.93534Unit,the PLA,Tianjin 310700,China)Abstract ：In order to improve the RF stealth capability of radar communication integration system,ensure the security of the combat platform and enhance the combat capability,this paper proposes an integrated wave-form design method of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM)radar communication based on inter-cept probability.In this method,the interception probability is converted into the minimization of the integrated transmission power of radar communication,with the detection probability and channel capacity taken as con-straints,and then the minimum value of transmitting power of radar communication integration system is obtained through solving Karush-Kuhn-Tucker condition.The simulation results show that the designed low-intercept wave-form is effective.Key words ：orthogonal frequency division multiplexing (OFDM)；radar communication integration ；detec-tion probability ；intercept probability ；channelcapacity (上接第8页)Design of airborne maritime multi-objective ISAR imaging systemWANG Yanyu,CHEN Kai,JIANG Qian,WANG Jinfeng,LIU Rengli(No.38Research Institute,China Electronics Technology Group Corporation,Hefei 230088,China)Abstract ：Airborne maritime inverse synthetic aperture radar (ISAR)can be used for two-dimensional imag-ing of large and medium-sized ships on the sea surface,and the image information provides a more favorable basis for target recognition.According to the working principle of ISAR system,this paper first analyzes the key prob-lems that ISAR faces when processing the sea-surface multi-objectives,and then puts forward a time-space two-di-mensional partition processing algorithm to solve the problems of imaging resolution of multi-objectives under dif-ferent sea conditions.Finally,the paper presents the typical experimental verification results.The test results of this paper have certain guiding significance for the design of sea surface multi-objective ISAR system.Key words ：airborne maritime radar ；multi-objective ；inverse synthetic aperture radar (ISAR)；ship imaging。

机动目标及复杂运动目标ISAR成像技术研究

机动目标及复杂运动目标ISAR成像技术研究机动目标及复杂运动目标ISAR成像技术研究引言：随着现代无人系统和军事雷达技术的发展，机动目标和复杂运动目标ISAR（Inverse Synthetic Aperture Radar）成像技术得到了广泛应用。

ISAR成像技术利用地面或航空平台装备的雷达与运动目标之间的相对运动，通过合成孔径雷达技术对目标进行高分辨率成像。

本文将对机动目标及复杂运动目标ISAR成像技术的研究进行探讨。

一、ISAR成像技术的基本原理ISAR成像技术基于目标与雷达的相对运动，通过多次采样目标回波信号，将多个时刻的回波数据进行叠加和处理，以获取目标的高分辨率成像。

其基本原理可总结为以下几点： 1. 雷达与目标的相对运动：ISAR成像技术要求雷达与目标之间存在相对运动，通过记录不同时间的回波信号，可以构建一个观测时间序列。

2. 时域与频域的相互转换：ISAR成像技术采用了时域与频域的相互转换，通过快速傅里叶变换等方法，将时域的数据转换为频域参数。

3. 相位校正与运动补偿：由于目标的运动引起回波信号的频率偏移，ISAR成像技术需要对回波信号进行相位校正和运动补偿，以恢复目标在雷达坐标系中的位置。

二、机动目标ISAR成像技术的研究机动目标ISAR成像技术主要应用于航空和导航系统中，对于高速运动的飞机和导弹等目标进行高分辨率成像。

主要研究内容包括：1. 运动补偿算法的研究：针对目标的不同机动特点，研究运动补偿算法，准确预测目标的运动轨迹，对回波信号进行时域和频域的运动补偿。

2. 成像算法的研究：针对高速运动的目标，研究高分辨率成像算法，包括多普勒域重构算法、适应性波束形成算法等，以提高成像的分辨率和质量。

3. 多目标检测与跟踪技术：对于复杂情况下存在多个机动目标的情况，研究多目标检测与跟踪技术，实现对多个目标同时进行ISAR成像。

三、复杂运动目标ISAR成像技术的研究复杂运动目标ISAR成像技术主要应用于海上目标和地面车辆等复杂运动目标的高分辨率成像。

岸基双基地雷达ISAR舰船成像时间选择

岸基双基地雷达ISAR舰船成像时间选择
芮力;蒋涛;汤子跃
【期刊名称】《电光与控制》
【年(卷),期】2011(018)001
【摘要】在建立和分析岸基双基地ISAR舰船目标信号模型的基础上,利用双基地雷达等效雷达视角对舰船目标进行运动分析,并以此为依据选择观测数据段成像,利用RD成像算法得到舰船目标的混合视图;通过回波数据分段成像,利用子图像对舰船目标的多普勒展宽和垂直转动分量进行估计,继而综合这两个估计确定舰船目标的俯视和侧视成像时刻.仿真数据验证了在岸基双基地ISAR系统中该时间段选择方法的有效性.
【总页数】5页(P37-41)
【作者】芮力;蒋涛;汤子跃
【作者单位】海军工程大学,武汉,430033;海军工程大学,武汉,430033;空军雷达学院空天基预警监视装备系,武汉,430019
【正文语种】中文
【中图分类】V271.4
【相关文献】
1.基于相位线性度的ISAR非平稳目标成像时间选择新算法 [J], 彭石宝;许稼;向家彬;彭应宁
2.空间目标双基地雷达 ISAR 成像技术研究 [J], 王洋;金胜;黄璐
3.海面舰船目标ISAR最优成像时间选择算法 [J], 朱岱寅;俞翔;汪玲
4.基于散射点信号特性的ISAR成像时间选择算法 [J], 韩兴斌;胡卫东;郁文贤
5.双基地雷达两极区ISAR超分辨成像 [J], 张龙;苏涛;刘峥;贺小慧;段永强
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ISAR舰船目标成像时间段选取

ISAR舰船目标成像时间段选取王冉;姜义成【摘要】The selection of interval of ISAR ship target includes selection of time position and selection of length of the time window.A definition of image contrast is given and a fast algorithm to select the time position and the length of the time window which bases on image contrast is proposed in this paper.According to the features of ISAR ship imaging,a simplified algorithm to determine optimal time position of top view or side view ship images is presented.Integrated echoes from that time,the optimal coherent time will be obtained by making the image contrast maximum.The effectiveness and practicability of the method are proven by real data processing.%定义了图像对比度准则,并提出一种基于该准则的成像时刻和成像积累时间选取的快速算法.针对ISAR舰船目标成像特点,提出一种简化算法确定舰船目标的最优俯视图或侧视图的成像时刻.从该时刻开始积累回波,通过使图像对比度最大来获得最佳成像积累时间.实测数据处理的结果验证了本文算法的有效性和实用性.【期刊名称】《哈尔滨工业大学学报》【年(卷),期】2011(043)007【总页数】4页(P57-60)【关键词】逆合成孔径雷达;舰船成像;最优成像时刻;最优成像积累时间;图像对比度【作者】王冉;姜义成【作者单位】哈尔滨工业大学电子工程技术研究所,哈尔滨150001;哈尔滨工业大学电子工程技术研究所,哈尔滨150001【正文语种】中文【中图分类】TN957逆合成孔径雷达(ISAR)是一种为人们熟知的获得远距离非合作运动目标雷达图像的技术.目前当海情较高(3级以上海情)时，舰船目标的ISAR成像来源主要是海浪起伏引起的舰船摇摆运动.由于舰船运动复杂，在实际成像环境中海情和舰船运动状态未知，变化难以预料，成像具有较高难度.若正确选择成像时刻和成像积累时间，利用舰船的自身摇摆可在较短的合成孔径时间内得到有利于舰船目标识别的高质量图像.ISAR舰船目标实测数据在进行成像处理之前，应选择合适的成像时刻和成像积累时间，以得到最利于目标识别的清晰图像.传统的方法是对运动补偿之后的数据进行多普勒中心估计，据此来确定成像时刻和成像积累时间［1－4］.这种方法的优点是计算量小，便于快速实现，而且可同时得到最佳成像时刻和最佳成像积累时间的估计值.缺点是无法根据对回波数据的分析得到舰船目标的最佳俯视图和侧视图的成像时刻，而这对于舰船目标的识别是很重要的.根据对舰船在高海情下三维转动的特点，文献［5－6］提出了一种可得到舰船目标最佳俯视图和侧视图成像时刻的方法.这种方法克服了多普勒中心估计法无法得到舰船目标的最佳俯视图和侧视图成像时刻的缺点，但是实现比较复杂，运算量偏大，限制了它的应用范围. 本文对文献［6］的成像时刻选择方法进行了改进，形成1个清晰的成像时刻选取的流程.通过该流程可确定ISAR舰船目标最佳俯视图和侧视图的成像时刻.定义了图像对比度，并以此为标准来确定最优成像积累时间.最后，用实测数据验证了本文方法的有效性.1 图像对比度准则首先对ISAR原始数据进行处理，得到1幅ISAR图像记为I(m，n，a，b)，其中含有m个多普勒单元和n个距离单元，a为成像起始时刻，b为成像积累时间.定义图像对比度SIC(a，b)为式中:E是对于变量m、n取均值的算子.由式(1)可见，SIC是I(m，n，a，b)的归一化标准差.SIC(a，b)可作为衡量1幅ISAR图像聚焦的标准.在式(1)中，分子是图像矩阵的标准差.以多散射点模型为例，可以看出当图像聚焦很好时，图像矩阵中第i个散射点(mi，ni)位置处及其附近很小的邻域Ui内将出现远大于图像均值E［I(m，n，a，b)］的幅度值I(mu，nu，a，b)，其中(mu，nu)∈Ui，u=1，2，…，i，…，此时图像的标准差会很大;而当图像聚焦很差时，图像矩阵中各点幅度值I(m，n，a，b)都围绕在图像均值E［I(m，n，a，b)］附近，此时图像的标准差要比聚焦好时小.因此图像聚焦越好，SIC就会越大.式(1)中的分母代表了该幅图像幅度的均值，运用它对SIC进行归一化.这样做的意义在于便于用图像对比度对多个不同大小的图像进行聚焦程度的比较.2 基于图像对比度最大准则的最优成像时刻和最优成像积累时间的选择由式(1)可见图像对比度是该幅图像成像起始时刻a和成像积累时间b的函数.因此，最优成像时刻和最优成像积累时间的选取问题，可转化为求当SIC(a，b)取最大值时a、b的取值问题，即因为a与b都是离散变量，因此这是1个求解二维离散函数极值的问题.通常一段ISAR回波数据中包含上万个回波信号，因此直接对SIC的极值进行搜索，计算量将相当大.文献［7］提出了一种将二维搜索简化成2个一维线性搜索的方法:1)设b=bin，其中bin为b的初始值.bin由不同的ISAR系统参数及目标类型决定.计算()即为最优成像时刻和最优成像积累时间.可看出该方法运算量要比直接进行二维搜索小很多，因此运用该方法可较快得到ISAR舰船目标最优成像时刻和最优成像积累时间的估计.但是这种方法效果的好坏与bin的选取有很大关系，而bin的选取在很大程度上依赖于以往的经验.另一方面，对于舰船目标而言，经常需要得到最优俯视图或侧视图来进行目标识别，此方法并不能得到舰船目标最优俯视图或侧视图的成像时刻.因此可用文献［7］的思想先确定成像时刻，再用对比度准则确定成像积累时间，得到最优的舰船目标俯视图或侧视图的同时使SIC达到最大值.3 舰船目标最佳俯视图和侧视图成像时刻选取本节对文献［6］的舰船目标成像时刻的选择方法进行了改进，提出了新的舰船目标最佳俯视图或侧视图的成像时刻选择方法，如图1所示.图1 舰船目标最优成像时刻选取流程图中m(t)为船体中心线斜率函数，Δf(t)为多普勒展宽函数，它们都是慢时间的函数.m(t)与舰船有效转动角速率的垂直分量以及雷达视角的正切函数成正比.由于在观测期间内雷达视角变化很小，因此m(t)可以反应舰船有效转动角速率垂直分量的大小.Δf(t)随时间的变化反映合成有效转动角速率的变化.当舰船有效转动角速率的垂直分量占主导地位，即m(t)取局部极大值时，将得到舰船最佳俯视图.当舰船有效转动角速度的水平分量占主导地位，即Δf(t)取局部极大值，而m(t)取局部极小值时，将得到舰船目标的最佳侧视图.因为这样的Δf(t)和m(t)取值表明舰船的合成有效转动角速率局部最大，同时它在垂直方向上的分量局部最小，因此它在水平方向上的分量很大，而合成有效转动角速率的水平分量正是舰船目标侧视图的成像来源.估计舰船中心线斜率函数m(t)的步骤如下:1)对选取的时间段内的ISAR数据进行距离多普勒成像;2)由于海杂波干扰和短时间距离多普勒成像的聚焦性不佳，对时间段内的图像选择一灰度门限ITh，小于门限的像素灰度设为零，其中门限ITh=IMAX/10;3)然后对图像Hough变换，选出变换后图像的最大值点，即可求出最大值角度θ，根据Hough变换的定义，舰船中心线的角度值为mi=θ+ 90°.估计多普勒展宽函数Δf(t)的步骤如下:1)对选取的时间段内的ISAR数据进行距离多普勒成像;2)由于海杂波干扰和短时间距离多普勒成像的聚焦性不佳，对时间段内的图像选择一灰度门限ITh，小于门限的像素灰度设为零，其中门限的大小可设定为图像灰度最大值的1/10左右，即ITh=IMAX/10;3)对距离单元进行逐个搜索，找出第j号距离单元内的所有舰船散射点，并记录下这些散射点中多普勒值最小的点与多普勒值最大的点的多普勒值fj，min与fj，max，其中取fj，min最小值记为fmin，记fj，max最大值为fmax.其差值fmax －fmin为该幅图像的多普勒展宽，记为Δfi.用以上方法可得到ISAR舰船图像的最优俯视图或侧视图的成像时刻^a.然后计算式(2)得到最优成像积累时间^b的估计值.需注意的是，这里的^a是以回波数来表示的，它和慢时间t是一一对应的关系.本文方法相对于文献［5－6］的改进有如下两点:1)在估计舰船中心线斜率函数m(t)和多普勒展宽函数Δf(t)时，短时成像采用了距离多普勒算法，而没有如文献［5］那样采用短时傅立叶算法.这是因为在很短的成像积累时间内，舰船的运动是近似平稳的，因此用距离多普勒算法进行短时成像可以满足计算精度的需要.而且该方法相比短时傅立叶变换法计算量大大降低，也不存在短时傅立叶变换法由于变换本身时频聚集性不高而导致的成像模糊的缺点.2)本文对文献［5－6］中的俯视图和侧视图选取的方法进行了整合，可以更清楚的反映出俯视图和侧视图成像数据段选取的本质.整个过程也简洁实用，如图1所示.4 实测数据验证采用某段舰船目标的ISAR实测数据对上述方法进行验证.首先用第3节提出的方法确定最优成像时刻^a.用于快速成像的时间段Tib长度为512个回波，采用距离－多普勒(RD)算法进行成像.依次得到船体中心线斜率m(a)和多普勒展宽单元数Δf(a)对开始积累回波数a的变化.由图1和如下所示的图2可知，回波数a=2 048时，Δf(a)达到最大值，这时m(a)并不处于最大值.因此，^a=2 048时将得到舰船目标的最佳侧视图.回波数a=512时，m(a)处于最大值，因此，舰船运动以偏航为主，但此时Δf(a)并没有达到最大.因此，^a=512时将得到舰船目标相对较好的俯视图.图3为积累回波数b与图像对比度SIC的关系.b从1 024个回波开始，每次增加12个回波.其中图3(a)为a=2 048的情况，在^b=1 156时SIC取最大值16.817.图3(b)为a=512时的情况，在^b=1 552时SIC取最大值16.698.图2 舰船实测数据船体中心线斜率和多普勒展宽图4为舰船实测数据的最终成像结果.图4(a)为^a=2 048，^b=1 156条件下舰船目标的距离－多普勒(RD)算法成像结果.从图中可见，在^a=2 048，^b=1 156时得到了舰船最佳侧视图，而且聚焦度很好.图4(b)为 ^a=512，^b= 1 552条件下舰船目标的距离－多普勒(RD)算法成像结果.从图中可见，在^a=512，^b=1 552时得到了舰船比较好的俯视图，这从舰船图像最左侧的部分和图4(a)对比可以看出，聚焦度也很好.图4验证了本文算法的有效性.因为采用的是RD算法完成最后的成像，所以相对于时频分析方法计算量也很小.图3 积累回波数b与图像对比度SIC的关系图4 舰船实测数据最终成像结果5 结论针对ISAR舰船目标的成像数据段选取问题，本文对现有的几种成像数据段选取方法进行了归纳.在简要总结了这些方法的优缺点的基础上，采用图像对比度准则作为评价ISAR图像聚焦程度的标准.根据ISAR舰船目标成像的特点，为得到便于目标识别的舰船俯视图和侧视图，对文献［6］的成像时刻选取方法进行了改进，首先得到舰船最优俯视图或侧视图成像时刻，再通过使图像对比度最大得到最优的成像积累时间.舰船实测数据的成像结果验证了本文方法的有效性.参考文献:［1］SMITH A M.A New approach to range-doppler SAR processing ［J］.International Journal of Remote Sensing，1991，12(2):235－251. ［2］RANEY R K，RUNGE H，BAMLER R.Precision SAR processing using chirp scaling［J］.IEEE Trans on GRS，1994，32(4):786－799.［3］SUN Haiping，XING Mengdao，ZHOU Lijuan.Division of imaging intervals and selection of optimum imaging time for ship ISAR imaging based on measured data［C］//Proceedings of CIE International Conference on Radar 2006.Shanghai:［s.n.］，2006:983－986.［4］阮敏，罗代升，陈默，等.SAR成像系统中多普勒中心频率fD和模糊数m 的估计［J］.四川大学学报(自然科学版)，2005，42(5):963－968.［5］汪玲，朱兆达，朱岱寅.机载ISAR舰船侧视和俯视成像时间段选择［J］.电子与信息学报，2008，30 (12):2835－2839.［6］PASTINA D，MONTANARI A，APRILE A.Motion estimation and optimum time selection for ship ISAR Imaging［C］//IEEE Radar Conference 2003.Huntsville:［s.n.］，2003:7－14.［7］MARTORELLA M，BERIZZI F.Time windowing for highly focused ISARimage reconstruction［J］.IEEE Trans on AES，2005，41(3):992－1007.。

多基ISAR舰船侧视及俯视高分辨率成像方法

多基ISAR舰船侧视及俯视高分辨率成像方法李宁;汪玲;张弓【摘要】由于舰船运动的复杂性,获得舰船高分辨率图像一直是雷达成像领域的热点,同时多平台联合监视和作战模式近年来发展迅速.基于上述情况,该文提出了一种多基ISAR舰船成像方法.该方法通过合理布置各平台的高度和方位,综合各平台接收的回波数据后,相比单基雷达可增加平稳成像积累时间,结合最优成像时间段选择,可获得更高分辨的舰船侧视及俯视图像.仿真实验结果验证了该成像方法的有效性.【期刊名称】《雷达学报》【年(卷),期】2012(001)002【总页数】8页(P163-170)【关键词】逆合成孔径雷达(ISAR);舰船;多基;侧视;俯视【作者】李宁;汪玲;张弓【作者单位】南京航空航天大学电子信息工程学院南京 210016;南京航空航天大学电子信息工程学院南京 210016;南京航空航天大学电子信息工程学院南京210016【正文语种】中文【中图分类】TN958ISAR能够对非合作目标成像，得到目标的2维高分辨率图像，是一种有效的雷达目标识别途径[1]。

与其它运动目标(如空中的飞机和地面上的车辆)的成像相比，舰船成像的特点是海浪起伏引起的舰船偏航、纵摇和横摇可以作为成像的主要来源[2]。

同时，由于舰船的3维摇摆运动，导致目标有效转动矢量的大小和方向具有时变特性，获得高质量的舰船图像具有较高难度。

针对舰船目标的成像问题，国内外学者已经提出了一些成像处理方法，如时频分析法[3]、最优成像时间选择法[4－8]。

时频分析法[3]不受多普勒频率时变的影响，可以得到一系列的反映舰船姿态变化的瞬时图像，但是计算量偏大，存储量也较大，对于后期的目标识别，存在较大的信息冗余。

最优成像时间选择法[4－8]通过从回波数据中提取舰船的运动信息，并根据该信息确定最有利于成像的时间段进行成像。

该方法运算量小，并且可以有针对性地得到舰船的侧视图和俯视图，非常有利于舰船目标的识别，但是这种方法基于观测期间转动矢量近似不变的假设，虽然可以依靠时变运动补偿适当增加积累时间，但成像积累时间仍然受限。

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机载ＩＡＲ舰船侧视和俯视成像时间段选择Ｓ
汪玲朱兆达朱岱寅
２０１）１０６（南京航空航天大学信息科学与技术学院南京
摘
要：舰船目标成像是ＩＡＲ技术研究领域的热点，其关键是获得具有较高应用价值的舰船侧视图和俯视图计舰船在一系列子图像中的多普勒频率展宽和船体中心线斜率，获得雷达与舰船之间合成有效转动矢量和垂直转动分量随时间的变化。继而根据这两个转动矢量，判断海面环境情况和舰船摇摆强弱，对成像情况进行细分，确定侧视图和俯视图成像时刻，同时以该时刻为中心，通过使图像熵最小，获得最佳成像积累时间。仿真和机载ＩＡ实测数据处理验证了该时间段选择方法的有效性和实用性，可在未知海情下获得舰船的ＳＲ
ＡｂｔａｔＴｈａｉｇｏｈｐｔｒｅｓｉａｃｉｅａｅＳｓｒｃ：ｅｉｇｎｆｉａｇｔｎａｔｖｘａｉＩＡＲｅｅｒｈｆｌ．ｔｅｏｏｔｉｈａｕｂｅｓｄｍｓｓｎｒｓａｃｅｄＩｓｋｙｉｔｂａｎｔｅｖｌａｌｉｅｉｓｖｅａｄｔｐｖｅｓｉｍａｅ．ｎｔｉａｅ，ｙｍｅｓｉｇｔｅＤｏｐｅｐｅｄｎｈｅｔｒｉｅｓｏｅｆｔｅｉｗｎｏｉｗｈｐｉｇｓＩｈｓｐｐｒｂａｕｎｈｐｌｒｓｒａｓａｄｔｅｃｎｅｌｌｐｓｏｈｒｎｓｉｒｍｅｕｎｅｏｕ —ｍａｅｅｅａｅｔｕｃｓｉｅｓｏｔｔｍｅｄｔ，ｔｅｖｒａｉｎｆｔｅｒｓｌａｔｈｐｆｏａｓｑｅｃｆｓｂｉｇｓｇｎｒｔｄｗｉｈｓｃｅｓｖｈｒｉａａｈａｉｔｓｏｈｅｕｔｎｏ
ＩｔｒａｅｅｔｏｓｆｒＳｄ－ｉｗｒＴｐ－ｉｗｍａｉｇｎｅｖｌＳｌｃｉｎｏｉｅｖｅｏｏ－ｅＩｇｎ－ｖｏｈｐＴａｇｔｔｒｒＳＡＲｆＳｉｒｅｓｗｉｈＡｉｂｏｎｅＩ
第３０卷第１２期
电
子
与
信
息
学
报
、．０．２１ＮＯ１３Ｄｅ．０８ｃ２０
２００８年１２月
Ｊｕｎｌｆｅｔｏｉｓ＆ＩｆｒｔｏｅｈｏｏｙｏｒａｃｒｎｃｏＥｌｎｏｍａｉｎＴｃｎｌｇ
ＷａｇＬｎｎｉｇＺｕＺａ —ａｈｈｏｄＺｕＤａ－ｉｈｉｎｙ
（ｏｌｅｏｆｒｔｎＳｉｎｅＴｃｎｌｙＮａｊｇＵｉｅｓｔｏｅｏａｔｓａｄＡｓｒｎｕｉ，ｎｎ１０６ＣｉａＣｌｇｆｎｏｍａｉｃｅｃ＆ｅｈｏｏ，ｎｉｎｖｒｉｆＡｒｎｕｉｎｔａｔｓＮａｆｇ０１，ｈｎ）ｅＩｏｇｎｙｃｏｃｉ２
侧视图或者俯视图，有利于舰船目标的进一步识别。
关键词：逆合成孔径雷达（Ａ；舰船成像：时间段选择：侧视；俯视ＩＲ）Ｓ中图分类号：Ｔ５．Ｎ９９７２文献标识码：Ａ文章编号：１０ —８６２０）２２３ —５０９５９（０８１—８５０
ｅｆｃｉｅｒｔｔｏｅｔｒｎｔｅｔｃｌｃｍｐｎｎｒｓｉｔｄｆｅｔｖｏａｉｎｖｃｏａｄｉｓｖｒｉａｏｏｅｔａｅｅｔｍａｅ．Ｓｂｅｕｎｌ，ｔｅｓａｓａｅａｄｔｅｒｃｕｓｑｅｔｙｈｅｔｔｎｈｏｋｉｔｎｉｙｏｈｈｐａｅｅａｕｔｄａｃｒｎｏｔｅｔｏｅｔａｅｏａｉｎｖｃｏｓａｄｔｅｉａｉｇｐｏｅｓｎｎｅｓｔｆｅｓｉｒｖｌａｅｏｄｉｇｔｈｗｓｉｔｄｒｔｔｏｅｔｒ，ｎｈｔｃｍｍｇｎｒｃｓｉｇｉｓｓｐｒｔｎｏｓｖｒｉｅｅｔｃｓｓｎｅｈｃｅｈｍａｉｇｉｓａｔｏｈｐｓｄｉｗｄｔｐｖｅａｅｅａａｅｉｔｅｅａｄｆｒｎａｅ．Ｉａａ，ｔｅｉｇｎｎｔｎｓｆｒｓｉｉｅｖｅａｏｉｗｒｌｆｃｓｎｄｔｒｎｄＡｔｈａｉｅｔｅｏｔｍａｕａｉｎｃｎｅｅｔｈｈｓｎｉｓａｔｉｓａｃｅｙｍｉｉｚｎｈｅｅｍｉｅ．ｅｓｍｅｔｍ，ｈｐｉｌｒｔｏｅｔｒｄｗｉｈｔｅｃｏｅｔｎｅｒｈｄｂｎｍｉｉｇｔｅｔｄｎｓ