一种新的双基地SAR地面距离分辨率计算方法
sar 计算原理
sar 计算原理
SAR(Synthetic Aperture Radar)是一种利用合成孔径雷达原理进行测量和成像的无源遥感技术。
它通过合理选择雷达天线的运动轨迹和相位编码方式,利用地面散射信号的相干叠加与叠加后的图像处理技术,可以在不同时间和空间上获得高分辨率的地表反射率图像。
SAR计算原理是基于雷达设备的配置和信号处理方式。
首先,雷达发射一束脉冲信号,这个信号被地面物体反射后返回到雷达设备。
然后,接收到的返回信号通过相位编码和距离测量等处理,被转换为电信号。
在后续的计算过程中,一系列的信号处理和图像形成步骤被执行。
首先,将接收到的信号进行分析,利用宽带脉冲压缩等技术,可以提高系统的分辨率。
然后,通过合成孔径雷达技术,记录雷达天线在成像过程中的移动轨迹,并根据这些轨迹数据,对接收到的信号进行相干积分处理。
接下来,对积分后的信号进行噪声抑制和滤波处理,以减少由于系统和大气等原因引起的干扰。
然后,利用图像重建算法,将处理后的数据转换为几何形状和反射率强度信息。
最后,通过可视化和解译等手段,将得到的SAR图像用于地表特征的识别和定量分析。
这些图像可以被用于军事侦察、土地勘测、环境监测等领域。
总的来说,SAR计算原理涉及雷达信号的发射、接收、处理和图像形成过程。
通过对返回信号的处理和分析,可以获取高分辨率的合成孔径雷达图像,为各种应用提供了重要的遥感数据。
空基双基地雷达地面杂波分辨单元面积计算方法
双基 地雷 达 ( i ai rd r 的发 射 机 和 接 收 bs t a a ) t c
机 可 以采用 星 载或 机载 发射 , 离 目标 区域 , 远 而接
收 机可 以采 用廉 价 的小 型无 人机 载 目标 近距离 接
机 安装 在不 同 的平 台上 。相 对 于普 通 的单基 地 雷 达 而言 , 双基 地雷 达具 有获 取信 息 丰富 、 作用 距 离
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双基地ISAR稀疏孔径机动目标MTRC补偿成像算法
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SAR成像算法docx
SAR 成像1 合成孔径雷达(SAR )1.1 SAR 简介合成孔径雷达(SAR)是一种可以全天候、全天时工作的高分辨率成像雷达。
它利用天线和目标之间相对运动而形成等效合成孔径,解决了雷达设计中高分辨率与大尺寸天线和短工作波长之间的矛盾,在遥感和国防中潜在着极大的应用价值。
星载SAR 一般工作在正侧视状态,但在特殊应用中,也会工作在斜视状态。
图1给出了星载SAR 正侧视模式的空间几何关系。
飞行路径在地面上的投影(地面轨迹)方向称为方位方向,而与其垂直的方向称为距离方向。
距离向使用脉冲压缩技术实现高分辨率;方位向利用多普勒效应,经过相干处理得到高分辨率。
图1 SAR 的几何关系1.2 SAR 信号模型:SAR 信号可以分为距离向信号和方位向信号。
首先考虑SAR 距离向信号。
SAR 距离像脉冲可表示为:()()20()cos 2r rs rect f K T ττπτπτ=+ (1.2.1)其中,r T 为脉冲持续时间,r K 为距离向昧冲的调频率,0f 为中心频率, τ以脉神中心为参考原点。
任一照射时刻的反射能量脉冲波形和照射区域内地面反射系数r g 的卷积,如下所示:()()()r r s g s τττ=⊗ (1.2.2) 考察距雷达0R 处的一个目标点,其后向散射系数0σ的幅度为A ,则式(1.2.2)中的()02r g A R c δτ=-,其中c 为光速,02R c 为该点的信号延时。
所以可知,该点目标的接收信号为:()()()()200002()cos 222r r rR cs Arect f R c K R c T ττπτπτφ-=-+-+(1.2.3)其中,φ表示地表散射过程可能引起的首达信号相位改变。
现在考虑方位向信号。
由于大多数SAR 天线在方位面内没有加权,其单程方向图可以近似为一个sin c 函数:()0.886sin a bw P c θθβ⎛⎫≈⎪⎝⎭(1.2.4) 其中θ为斜距平面内测得的与视线的夹角,bw β方位向波束宽度0.886a L θλ,a L 为方位向天线长度。
平移不变模式双基地SAR频率变标算法
电 子 科 技 大 学 学 报
J u l f i e s y o E e t n cS i n ea dT c n l g f ia o ma Un v ri f l cr i ce c n e h o o y o Ch n o t o
F e u n y S a i gAl o ih f rT a sa i n l n a i n sa i AR r q e c c l g r t m o r n l to a v r a t n I Bit tcS
CAI ’’ i g HE u a d S u qn , F Yo , n 0NG i Je
( sac steoIfr t nFso, vl rnui ln A t n ui l nvrt Y tihn og 240 ) ReerhI tu nomai uinNaaAeoata d s o at aU ie i n it f o c a r c sy a a Sadn 6 0 1 n
bittc AR i i fue e b ta m i e a d e eve r n hit re .Th c a g o h sai S S n l nc d y r ns t r n r c i r a ge so is t e h n e f t e RCM wi t h t wo
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双基SAR成像算法
03
数据处理系统对接收到的信号 进行处理,得到目标的高分辨 率图像。
双基SAR系统分类
根据发射站的数目,双基SAR可以分为两站SAR 和多站SAR。
多站SAR则有多个发射站和多个接收站,可以提 供更高的成像分辨率和更广的覆盖范围。
两站SAR是最简单的双基SAR,只有一个发射站 和一个接收站。
根据工作方式,双基SAR可以分为同步SAR和异 步SAR。同步SAR要求各接收站与发射站同步接 收信号,而异步SAR则不要求严格的时间同步。
实例
例如,可以采用基于小波变换的成像算法提 高图像质量和分辨率;采用基于压缩感知的 成像算法降低采样率和数据处理量;采用基 于深度学习的目标检测算法提高目标检测的
准确性和鲁棒性。
05
双基SAR系统实现与验证
系统硬件组成与工作模式
发射和接收天线
双基SAR系统需要使用两个 不同的天线,一个用于发射 射频信号,另一个用于接收 反射信号。发射天线通常采 用线性或圆形天线阵列,而 接收天线则采用高灵敏度的 接收器。
06
双基SAR应用与发展趋势
双基SAR在战场侦察与监视中的应用
战场侦察
双基SAR算法可以用于生成高分辨率的战场环境图像,帮助指 挥官了解敌方阵地和武器部署情况。
目标识别
双基SAR算法可以结合其他传感器数据,对目标进行分类和识 别,提高打击精度。
动态监视
双基SAR可以实时获取地面动态变化信息,如车辆移动、人员 聚集等,为决策提供支持。
双基SAR在灾害监测与救援中的应用
01
02
03
灾害预警
灾后评估
救援导航
双基SAR可以快速获取灾区图像 ,帮助有关部门及时发现灾情并 做出响应。
星机双基地SAR的目标二维频谱计算
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题 有望解 决 ] ,但 星机 双基 地 S AR 的 成像 算 法 问
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自监 .科予建展 第1卷 第1期 2 7 月 7 2 0 年1 0 2
星 机双 基 地 S R 的 目标 二 维 频谱 保 铮
西安 电子 科 技 大 学 雷 达 信 号处 理 国 家重 点 实 验 室 ,西 安 7 0 7 10 1
的 收发平 台速 度矢 量 不 同 ,高精 度 的成像 算 法 问题
需要 解决 .尽 管 存 在 这 些 难 点 , 国内外 已积 极 开 展 这种 星机 双 基 地 S AR 的 研 究 ¨ ,并 已有 相 关 ]
的 实验报 道口 ,而采 用 TerS R X 卫 星作 为 发射 ra A - 源 的星 机混合 双基 地 S AR 实验 也 即将进 行口 . 近 几年 的技术 进 步 已使 星 机 之 间 的三 大 同 步 问
摘要
卫 星和飞机 配合 的双 基地 S AR 具 有广 阔 的应用 前 景 ,要 实 现这 种 双 基 地 S AR 的频 域 成
像 关键 要得 到准确 的 目标 二 维频谱 .文 中分 析指 出,采用驻 定相 位 点展开 法得 到 的 目标 二维 频谱 的 精度 与收发平 台的速 度及 收发 雷达 的斜 视角 度有 关 , 由于 星机 双基地 S AR 的 收发平 台速度 差 异 很
大 ,斜视 角度 也可 能较 大 , 因而采 用该 方 法得 到 的 目标 二维频 谱 的误 差 较大.接着 ,利 用驻 定相 位 原 理并 结合双 基地 S AR 的几何 关 系,提 出了两种 计 算 星机 双 基地 S AR 目标 二 维 频谱 的方 法 ,一
双基SAR处理和实验解读
双基SAR处理和实验摘要:双基地合成孔径雷达(SAR)采用了分离发射器和接收器飞行在不同平台上实现像开发中所含的目标的双站反射更多的信息,为军事应用,降低脆弱性收益前瞻性SAR成像,或增加雷达横截面。
除了技术问题,如振荡器的同步,发射脉冲与所涉及调整接收门时序,天线指向,飞行协调,和运动补偿,一个双基的发展聚焦算法仍在进行中和不充分地解决。
作为一个一步一个数值高效的处理器,本文提出了一种双站距离迁移算法的平移不变的情况下,在发射器和接收器具有相等的速度向量。
在本文中,该算法被成功地应用于模拟和实际数据的双基地。
真正的双基数据收购与研究机构的应用科学(应用科学研究所)的X波段SAR系统,即试验机载雷达II和相控阵雷达成像功能MULT,2003年10月。
关键词:双基SAR,双基SAR实验,范围偏移算法,合成孔径雷达(SAR)。
I 简介在双基地合成孔径雷达(SAR)的兴趣在过去几年迅速增加。
.这是基于对双基SAR配置的具体优势与单基系统,如双基SAR数据方面的特征提取和分类增加了信息内容的比较。
这可能是有价值的,例如,对于地形特征,表层沉积,排水,以显示森林,植被和土壤之间发生的关系。
这为土地分类和土地利用管理的重要信息。
此外,农业监测,土壤测绘和考古调查可能受益于双基SAR成像。
即使对于在显示单站SAR图像的雷达低截面(RCS)的对象,人们可以找到鲜明的双基角2项增加的评论RCS2改造这些对象在最后的SAR图像清晰可见。
另一方面,特别是城市地区受由于二面角和多面体效应强反射,这可以通过使用用于发射器和接收器,这意味着一个双基地SAR星座不同的位置被降低。
其结果是一个更加均匀的SAR图像中对比的单基的情况下。
双边和多基地合成孔径雷达(SAR)系统与单基系统,如比较带来额外的好处:灵活性,降低脆弱性的军事应用,能够使用多级干涉,可能由多个接收器相结合的收购来增加带宽方位[18]等。
一些多基地卫星配置提出像干涉手翻[20],以及各种双基空降试验已进行了[7],[10] - [12],[19]。
一种改进的双基地SAR数值计算传递函数成像算法
一种改进的双基地SAR数值计算传递函数成像算法
吕艳;孙进平;白霞;毛士艺
【期刊名称】《系统工程与电子技术》
【年(卷),期】2008(30)11
【摘要】针对收发平台等速度平行飞行双基地SAR条带工作模式,提出了一种改进的双基地SAR数值计算传递函数成像算法.算法通过数值计算得到双基地二雏传递函数,通过场景坐标系向方位-斜距平面的映射校正了原算法中存在的沿距离变化的方位位置畸变,进而采用常规单基地SAR成像处理流程实现对双基地SAR回波数据的成像处理,最后通过点目标仿真验证了算法的有效性.由于距离徙动校正不需要插值计算,因此计算效率较高,适合进行高速并行成像处理.
【总页数】4页(P2119-2122)
【作者】吕艳;孙进平;白霞;毛士艺
【作者单位】北京航空航天大学电子信息工程学院203教研室,北京,100083;北京航空航天大学电子信息工程学院203教研室,北京,100083;北京航空航天大学电子信息工程学院203教研室,北京,100083;北京航空航天大学电子信息工程学院203教研室,北京,100083
【正文语种】中文
【中图分类】TN95
【相关文献】
1.一种聚束式同轨双基地SAR的FS成像算法 [J], 陈士超;张磊;李健;邢孟道;保铮
2.基于改进BP算法的机载双基地SAR成像 [J], 李冉;皮亦鸣;张晓玲
3.GEO-LEO双基地SAR成像算法研究 [J], 董众;徐卓异;张善从
4.一种基于RD成像逆处理的双基地SAR回波模拟算法 [J], 张顺生;陆逸;曹建蜀
5.高低轨异构双基地SAR改进CS成像算法 [J], 王跃锟;索志勇;李真芳;张金强;张庆君
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基于相位近似的双基地SAR波数域成像算法
基于相位近似的双基地SAR波数域成像算法
刘喆;杨建宇;皮亦鸣;张晓玲
【期刊名称】《电子与信息学报》
【年(卷),期】2007(029)009
【摘要】双基地SAR系统的目标回波信号斜距历程与单基地SAR存在本质差异,因而单基地成像算法无法直接应用于双基地系统.为此该文提出对双基地SAR点目标脉冲响应函数二维频谱的相位项做一阶近似,由此推导出双基地SAR波数域成像算法.通过对点目标与面目标的成像仿真得到的成像结果及其质量评估指标表明:该算法可以在大基线长度、大斜视角的情况下实现高分辨成像.
【总页数】4页(P2094-2097)
【作者】刘喆;杨建宇;皮亦鸣;张晓玲
【作者单位】电子科技大学电子工程学院,成都,610054;电子科技大学电子工程学院,成都,610054;电子科技大学电子工程学院,成都,610054;电子科技大学电子工程学院,成都,610054
【正文语种】中文
【中图分类】TN957.52
【相关文献】
1.适于大斜视角的星载双基地SAR波数域成像算法 [J], 何峰;梁甸农;董臻
2.一种基于坐标轴旋转的俯冲段大斜视SAR波数域成像算法 [J], 董祺;邢孟道;李震宇;孙光才
3.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 [J], 董祺;杨泽民;李震宇;孙光才;邢孟道
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5.基于尺度变换原理的SAR波数域成像算法 [J], 韦维; 朱岱寅; 吴迪
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关 键 词 :双 基 地 合 成 孔 径 雷达 ;距 离 分 辨 率 ;空 间梯 度
gaf尸) rd(0 ,其中 (0 、 ( 0、 (0分别表示 /xY ) P) P) P) (, ,
系。文 献『 的研究表 明延迟 时间的空间梯度 矢量可 以很好地 2 1
用 于研 究地距分辨率这一 问题 ,并且证 明了地距 分辨 率和延
迟 时间的空间梯度之间的关系,但是在证 明的过程 中作者没
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第3 0卷 第 9 期 20 0 8年 9月
电
子
与
信
息
学
报
Vb . 0 . 13 No 9 Sp . 0 8 e t 2 0
J u n lo e to is& I f r a in Te h o o y o r a f Elcr nc n o m to c n lg
中图分类号: N 5 T 98
文献标识码: A
文章编号: 0959(080-05 4 10-8620 ) 26— 9 0
A w p r a h t - AR ng s l to n h o nd Pln Ne A p o c o BiS Ra e Re o u i n i t e Gr u a e
度和斜 距增量 的关系式 ,并且得 出了仿真结果 ,但该关系式
是 隐 含 式 , 不 易 看 出 地 距 分 辨 率 与 斜 距 增 量 和 方 位 角 的 关
梯 度 的 严 格 数 学 定 义 是 : 若 函 数 fxY ) 点 (, 在 ,
P ( %, 存 在对 所 有 自变 量 的 偏 导 数 , 则称 矢 量 0 , ) ( (0, ) (o 为函数 , ,,) P 点的梯度,记为 , P) z ( , P) L ) (Y 在 0
a e p o i e tt e e d o h a r r r v d d a h n f e p pe . t
K yw rs B- ai Snht p r r R d r B-A )R ner o t n S ai r i t e od: itt yte c e ue a a ( i R ; a g sl i ; p t l a e s c iA t S e uo a gd n
t e p raha dsme to s o i AR aetr ln ig d n mial pi zdbs do a g eou in h p o c n o h d rB- a me f S t jcoypa nn , y a c yo t r l mi ae nrn e slt , e r o
Ca u q n iF - i g HeYo u W a g Je n i Ta g Xiom ig n a- n
( eer s tt o fr t n uin N vl e n ui l niem g ntue a ti6 01 C ia R s c I tue l noma o s , aa A r at gne n s tt Y na 240 , hn) a hn i I i F o o a e E I i ,
有 考 虑 观 测 矢 量 随 时 间 变 化 这 一 因 素 ,只 适 用 于 观 测 点 延 迟
g a e ti a y e n st m p r h g n r pe t lo r s a c e . t i d smu a i n e tt ai iy o r din a l z d a d i e sn t o a c a i g p o r y i a s e e r h d De a l i l to st s hev d t f l n s e l
一
种 新 的双基地 S R 地面距 离分辨 率计算方法 A
蔡复青 何 友 王 捷 唐 小明
( 海军航空工程学院信息融合技术研究所 烟台 240) 60 1
摘
要 :该文针对双基地 S R 地面 距离分辨率计算方法 问题 ,分析 了空间梯度的物理意义 ,研究 了回波 延迟 时间 A
Ab t a t n t i p pe ,a n w p r a h t i t tc S s r c :I h s a r e a p o c o b — a i AR a g e o u i n i r u d plne a e n s e i l s r n e r s l to n g o n a ,b s d o p c a g a in ft a sttm e i e e o d Th s n w p r a h h r a t b l y Th h sc a i g o p c a r d e t o r i i , s d v l pe . n i e a p o c a mo e a p a i t . s d i e p y i a me n n fs e i l l
1 引 言
衡量双基地 S AR 性能的一个重要指标是它对观测区域
面某一 点的梯度方 向表 示高度 在这一点增长最快 的方 向,梯 度的模就是沿着这~ 方向的高度变化率 ,梯度大 的地方坡度
越 陡。
的地面距离分辨率 ( 中统称地距分辨率 ) 文 。文献 【 对双基地 l 1
S R地 距分辨能力进行了研究 , 到了地距分辨率与方位角 A 得