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基于浮空器照射源的双基弧形阵列SAR辅助降落模式成像算法
1
作者
徐伟
秦振楠
+2 位作者
黄平平
谭维贤
高志奇
《信号处理》
CSCD
北大核心
2024年第3期545-556,共12页
较之传统的单基线性阵列SAR,以浮空器为照射源平台的双基弧形阵列合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)是一种全新高效、高分辨率的雷达成像系统;该成像模式继承了弧形阵列天线和浮空器的优点,在直升机辅助降落、应急救灾等领域...
较之传统的单基线性阵列SAR,以浮空器为照射源平台的双基弧形阵列合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)是一种全新高效、高分辨率的雷达成像系统;该成像模式继承了弧形阵列天线和浮空器的优点,在直升机辅助降落、应急救灾等领域具有重要的应用前景。在该成像模式中,由于浮空器平台平向移动、直升机平台向下运动以及弧形阵列天线特殊的圆弧型构造的影响,目标的回波信号很难直接处理,给成像带来了困难。针对这些问题,根据浮空器照射源双基弧形阵列SAR模式的成像几何模型以及回波特征,本文提出了一种基于两步运动补偿和Keystone变换的方法。其中第一步利用Taylor级数展开对双平台复杂斜距方程进行近似处理,对该成像模式下的距离分辨率和方位分辨率进行了简单分析,第二步根据浮空器平向运动产生的斜距误差,构造相应的运动补偿因子对浮空器平移引起的距离徙动项进行相位补偿;第三步根据直升机平台向下运动产生的斜距误差,构造相应的补偿因子对直升机下降引起的距离徙动项进行补偿;之后为了校正距离向与方位向之间耦合,根据Keystone变换思想引入新的角度变量对方位角进行变换从而补偿掉距离频率及方位向角度的耦合,接着在方位频域内进行方位向脉冲压缩。最后通过对不同点阵目标成像补偿前后的仿真结果对比分析、点阵目标成像性能指标分析以及场景分布目标的模拟验证了成像结果的准确性以及成像方法的有效性。
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关键词
浮空器
弧形
阵列
辅助降落
合成孔径雷达
KEYSTONE变换
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职称材料
基于隐函数导数法的双基弧形阵列SAR二维频谱及成像算法
被引量：
1
2
作者
黄平平
李凯
+2 位作者
徐伟
谭维贤
高志奇
《信号处理》
CSCD
北大核心
2021年第4期496-506,共11页
双基弧形阵列合成孔径雷达(Arc array Bistatic synthetic aperture radar, AA-BiSAR)是一种新型全方位观测阵列成像雷达系统,其成像范围大、数据收集速率快且不易被侦测。然而,在弧形阵列SAR模式中,双基弧形阵列SAR天线特殊的圆弧型结...
双基弧形阵列合成孔径雷达(Arc array Bistatic synthetic aperture radar, AA-BiSAR)是一种新型全方位观测阵列成像雷达系统,其成像范围大、数据收集速率快且不易被侦测。然而,在弧形阵列SAR模式中,双基弧形阵列SAR天线特殊的圆弧型结构,回波信号的二维频谱难以用传统的驻定相位原理进行解析。针对以上问题,本文引入隐函数的思想,将驻定相位点视为多普勒频率的一个隐函数,在对隐函数方程进行求导后运用代数运算求解出该驻相点,从而可以直接利用驻定相位原理来推导出双基弧形阵列SAR的二维频谱,并基于此频谱研究了一种适用于双基弧形阵列SAR的高分辨率成像处理方法,最后点目标的仿真结果验证了结论的正确性与该成像方法的有效性。
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关键词
双基弧形阵列合成孔径雷达
全方位观测
成像方法
隐函数导数法
二维频域
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职称材料
弧形阵列3D-SAR成像处理算法研究
被引量：
4
3
作者
黄增树
孙进平
+2 位作者
谭维贤
黄平平
乞耀龙
《信号处理》
CSCD
北大核心
2019年第4期523-530,共8页
三维合成孔径雷达(3D-SAR)能够获取观测场景目标的三维分辨,解决传统二维合成孔径雷达的叠掩、阴影等问题。不同于现有的3D-SAR成像几何,本文设计了一种新的基于弧形曲面几何的三维合成孔径雷达系统模型。相比于现有的3D-SAR成像系统,...
三维合成孔径雷达(3D-SAR)能够获取观测场景目标的三维分辨,解决传统二维合成孔径雷达的叠掩、阴影等问题。不同于现有的3D-SAR成像几何,本文设计了一种新的基于弧形曲面几何的三维合成孔径雷达系统模型。相比于现有的3D-SAR成像系统,该系统能够利用弧形天线阵列实现高效的数据采集和宽视角三维成像。然后针对所设计的弧形阵列3D-SAR系统,本文提出了一种应用于调频连续波信号的波数域三维成像处理算法,通过波数域卷积及插值变换,避免了距离近似等产生的相位误差,从而实现对目标的精准聚焦。最后,通过进行计算机单点目标仿真与多目标仿真,并将仿真结果与后向投影算法的结果进行对比,验证了本文所设计系统模型的有效性及提出算法的良好成像性能。
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关键词
弧形
阵列
合成孔径雷达
三维成像
波数域
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职称材料
题名
基于浮空器照射源的双基弧形阵列SAR辅助降落模式成像算法
1
作者
徐伟
秦振楠
黄平平
谭维贤
高志奇
机构
内蒙古工业大学信息工程学院
内蒙古自治区雷达技术与应用重点实验室
出处
《信号处理》
CSCD
北大核心
2024年第3期545-556,共12页
基金
国家自然科学基金(62071258,61971246,U22A2010)。
文摘
较之传统的单基线性阵列SAR,以浮空器为照射源平台的双基弧形阵列合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)是一种全新高效、高分辨率的雷达成像系统;该成像模式继承了弧形阵列天线和浮空器的优点,在直升机辅助降落、应急救灾等领域具有重要的应用前景。在该成像模式中,由于浮空器平台平向移动、直升机平台向下运动以及弧形阵列天线特殊的圆弧型构造的影响,目标的回波信号很难直接处理,给成像带来了困难。针对这些问题,根据浮空器照射源双基弧形阵列SAR模式的成像几何模型以及回波特征,本文提出了一种基于两步运动补偿和Keystone变换的方法。其中第一步利用Taylor级数展开对双平台复杂斜距方程进行近似处理,对该成像模式下的距离分辨率和方位分辨率进行了简单分析,第二步根据浮空器平向运动产生的斜距误差,构造相应的运动补偿因子对浮空器平移引起的距离徙动项进行相位补偿;第三步根据直升机平台向下运动产生的斜距误差,构造相应的补偿因子对直升机下降引起的距离徙动项进行补偿;之后为了校正距离向与方位向之间耦合,根据Keystone变换思想引入新的角度变量对方位角进行变换从而补偿掉距离频率及方位向角度的耦合,接着在方位频域内进行方位向脉冲压缩。最后通过对不同点阵目标成像补偿前后的仿真结果对比分析、点阵目标成像性能指标分析以及场景分布目标的模拟验证了成像结果的准确性以及成像方法的有效性。
关键词
浮空器
弧形
阵列
辅助降落
合成孔径雷达
KEYSTONE变换
Keywords
aerostat
arc array
assisted landing
synthetic aperture radar
Keystone transform
分类号
TN958 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
基于隐函数导数法的双基弧形阵列SAR二维频谱及成像算法
被引量：
1
2
作者
黄平平
李凯
徐伟
谭维贤
高志奇
机构
内蒙古工业大学信息工程学院
内蒙古自治区雷达技术与应用重点实验室
出处
《信号处理》
CSCD
北大核心
2021年第4期496-506,共11页
基金
国家自然科学基金(61631011,61761037,61971246,62071258)
内蒙古自治区自然科学基金(2020ZD18)。
文摘
双基弧形阵列合成孔径雷达(Arc array Bistatic synthetic aperture radar, AA-BiSAR)是一种新型全方位观测阵列成像雷达系统,其成像范围大、数据收集速率快且不易被侦测。然而,在弧形阵列SAR模式中,双基弧形阵列SAR天线特殊的圆弧型结构,回波信号的二维频谱难以用传统的驻定相位原理进行解析。针对以上问题,本文引入隐函数的思想,将驻定相位点视为多普勒频率的一个隐函数,在对隐函数方程进行求导后运用代数运算求解出该驻相点,从而可以直接利用驻定相位原理来推导出双基弧形阵列SAR的二维频谱,并基于此频谱研究了一种适用于双基弧形阵列SAR的高分辨率成像处理方法,最后点目标的仿真结果验证了结论的正确性与该成像方法的有效性。
关键词
双基弧形阵列合成孔径雷达
全方位观测
成像方法
隐函数导数法
二维频域
Keywords
bistatic arc-array synthetic aperture radar
full azimuth observation
imaging approach
derivatives of an implicit function
two-dimensional frequency domain
分类号
TN958 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
弧形阵列3D-SAR成像处理算法研究
被引量：
4
3
作者
黄增树
孙进平
谭维贤
黄平平
乞耀龙
机构
北京航空航天大学电子信息工程学院
内蒙古工业大学雷达技术研究所
出处
《信号处理》
CSCD
北大核心
2019年第4期523-530,共8页
基金
国家自然科学基金(61471019,61661043)
内蒙古自治区科技创新引导项目(KCBJ2017,KCBJ2018014)
内蒙古自治区自然科学基金资助项目(2016MS0606,2017JQ10)
文摘
三维合成孔径雷达(3D-SAR)能够获取观测场景目标的三维分辨,解决传统二维合成孔径雷达的叠掩、阴影等问题。不同于现有的3D-SAR成像几何,本文设计了一种新的基于弧形曲面几何的三维合成孔径雷达系统模型。相比于现有的3D-SAR成像系统,该系统能够利用弧形天线阵列实现高效的数据采集和宽视角三维成像。然后针对所设计的弧形阵列3D-SAR系统,本文提出了一种应用于调频连续波信号的波数域三维成像处理算法,通过波数域卷积及插值变换,避免了距离近似等产生的相位误差,从而实现对目标的精准聚焦。最后,通过进行计算机单点目标仿真与多目标仿真,并将仿真结果与后向投影算法的结果进行对比,验证了本文所设计系统模型的有效性及提出算法的良好成像性能。
关键词
弧形
阵列
合成孔径雷达
三维成像
波数域
Keywords
arc array
synthetic aperture radar
three dimensional imaging
wavenumber domain
分类号
TN95 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
作者
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被引量
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1
基于浮空器照射源的双基弧形阵列SAR辅助降落模式成像算法
徐伟
秦振楠
黄平平
谭维贤
高志奇
《信号处理》
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于隐函数导数法的双基弧形阵列SAR二维频谱及成像算法
黄平平
李凯
徐伟
谭维贤
高志奇
《信号处理》
CSCD
北大核心
2021
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
弧形阵列3D-SAR成像处理算法研究
黄增树
孙进平
谭维贤
黄平平
乞耀龙
《信号处理》
CSCD
北大核心
2019
4
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职称材料
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