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高轨合成孔径雷达技术发展综述
1
作者 李锦伟 谭小敏 +6 位作者 李财品 游冬 段崇棣 刘波 党红杏 李光廷 张庆君 《空间电子技术》 2025年第1期11-27,共17页
回顾总结了近年来高轨合成孔径雷达技术的研究和发展状况,首先介绍了国内外提出的不同技术路线下的典型高轨合成孔径雷达系统,分析了这些系统的轨道选择、系统特点及主要应用,总结了国内外在高轨合成孔径雷达大场景成像、高轨运动目标... 回顾总结了近年来高轨合成孔径雷达技术的研究和发展状况,首先介绍了国内外提出的不同技术路线下的典型高轨合成孔径雷达系统,分析了这些系统的轨道选择、系统特点及主要应用,总结了国内外在高轨合成孔径雷达大场景成像、高轨运动目标成像算法方面的研究进展。其次,详细描述了高轨合成孔径雷达系统需要突破的合成孔径雷达总体设计、大功率合成发射、高收纳比大型可展开天线、长合成孔径时间成像四项关键技术。在应用方面,对比了高轨合成孔径雷达比低轨合成孔径雷达的应用优势,分析了高轨合成孔径雷达从灾害快速应急响应、海洋目标观测到自然资源普查领域的应用前景。最后,通过对现有技术进行总结分析,对高轨合成孔径雷达技术的未来发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 高轨卫星 合成孔径雷达 遥感 雷达载荷 SAR成像处理
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舰船目标的合成孔径雷达成像研究 被引量：3
2
作者 武郭珊 赵晔 +2 位作者 杨天赐 杨鹏举 任新成 《微波学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期22-29,共8页
合成孔径雷达(SAR)成像技术已得到广泛应用。传统距离-多普勒(RD)算法在SAR成像中无法满足精度较高、运算率较小的需求,而线频调变标(CS)算法基于RD算法引入线性调频参考信号,可有效避免距离徙动校正中的插值计算,从而提高成像算法的计... 合成孔径雷达(SAR)成像技术已得到广泛应用。传统距离-多普勒(RD)算法在SAR成像中无法满足精度较高、运算率较小的需求,而线频调变标(CS)算法基于RD算法引入线性调频参考信号,可有效避免距离徙动校正中的插值计算,从而提高成像算法的计算效率,解决距离迁移问题。文中基于CS算法,从点目标拓展到简单立方体模型,最后对复杂舰船目标进行仿真成像,得到较为清晰的SAR仿真图像,验证了CS算法的有效性,可为复杂目标的辨别监测、反演研究,以及判断舰船航行方向及状态等提供一定的参考。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 线频调变标算法 舰船目标
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一种基于非凸正则化模型的逆合成孔径雷达成像算法研究
3
作者 赵亚楠 叶方捷 +2 位作者 王超 杨丰源 朱峰 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期875-881,共7页
逆合成孔径雷达因其可对非合作机动目标成像而广泛地应用于军事和民用中,研究表明压缩感知技术可以有效提高逆合成孔径雷达成像的分辨率并且有效降低雷达硬件负担。针对典型的非凸ιp(0<p<1)正则化模型,基于Majorization-Minimiza... 逆合成孔径雷达因其可对非合作机动目标成像而广泛地应用于军事和民用中,研究表明压缩感知技术可以有效提高逆合成孔径雷达成像的分辨率并且有效降低雷达硬件负担。针对典型的非凸ιp(0<p<1)正则化模型,基于Majorization-Minimization(MM)迭代算法框架并采用支撑集收缩策略提出了一种新的雷达成像算法——迭代支撑集收缩算法。迭代支撑集收缩算法是一个简单高效的算法,数值实验表明迭代支撑集收缩算法在逆合成孔径雷达成像中表现优异。 展开更多
关键词 逆合成孔径雷达成像 非凸正则化 MM算法 支撑集收缩
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合成孔径雷达快速后向投影算法综述 被引量：8
4
作者 邢孟道 马鹏辉 +2 位作者 楼屹杉 孙光才 林浩 《雷达学报（中英文）》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期1-22,共22页
后向投影(BP)算法是合成孔径雷达成像算法发展的重要方向之一。然而,由于BP算法具有较大的计算量,阻碍了其在工程应用上的发展。因此,近年来如何有效地提高BP算法的运算效率受到了广泛的重视。该文讨论了基于多种成像面坐标系的快速BP算... 后向投影(BP)算法是合成孔径雷达成像算法发展的重要方向之一。然而,由于BP算法具有较大的计算量,阻碍了其在工程应用上的发展。因此,近年来如何有效地提高BP算法的运算效率受到了广泛的重视。该文讨论了基于多种成像面坐标系的快速BP算法,包括距离-方位平面坐标系、地平面坐标系和非欧氏坐标系。该文首先简要介绍了原始BP算法的原理和不同坐标系对加速BP算法的影响,并对BP算法的发展历程进行梳理。然后讨论了基于不同成像面坐标系的快速BP算法的研究进展,并重点介绍了作者所在研究团队近年来在快速BP成像方面完成的研究工作。最后介绍了快速BP算法在工程上的应用,并展望了未来快速BP成像算法的研究发展趋势。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 快速后向投影算法 成像面 坐标系 运算效率
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天基逆合成孔径雷达脉内脉间运动补偿及高分辨成像
5
作者 江利中 罗怡宁 +2 位作者 张邦杰 徐刚 肖磊 《上海航天（中英文）》 CSCD 2024年第3期176-186,共11页
近年来,太空态势感知在军用和民用领域都得到了越来越多的关注。天基逆合成孔径雷达(SBISAR)能够实现对空间目标的高分辨成像,支撑部件提取、姿态估计、类型识别等后续任务,是太空态势感知的重要工具。然而,在SBISAR成像场景下,平台与... 近年来,太空态势感知在军用和民用领域都得到了越来越多的关注。天基逆合成孔径雷达(SBISAR)能够实现对空间目标的高分辨成像,支撑部件提取、姿态估计、类型识别等后续任务,是太空态势感知的重要工具。然而,在SBISAR成像场景下,平台与空间机动目标间存在复杂的相对高速运动,传统距离-多普勒成像方法不再适用,必须进行运动补偿。本文针对高速径向速度下传统“停—走—停”模型失效、长相干积累时间内目标转速不一致的两个典型误差来源,分别设计了脉内运动及脉间运动补偿算法。首先,建立SBISAR成像的信号模型。然后,基于最小熵准则构建参数估计代价函数,通过估计目标对应回波信号的调频率,构造补偿项进而实现脉内补偿。同时,建立图像熵代价函数,在估计转动参数后,完成对目标转动的空变相位补偿。所提算法有效解决了天基高速机动背景下传统距离-多普勒成像方法的距离像展宽、方位散焦问题,实现了SBISAR对空间目标的高分辨成像。通过基于仿真数据的实验分析,验证了所提算法的有效性。 展开更多
关键词 天基逆合成孔径雷达(SBISAR) 脉内运动 机动目标 运动补偿 最小熵
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基于切比雪夫多项式的新形式调频变标合成孔径雷达成像算法 被引量：3
6
作者 侯育星 陈士超 +2 位作者 唐禹 冯大政 邢孟道 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第11期2646-2651,共6页
该文提出一种基于切比雪夫(Chebyshev)多项式逼近的新形式的调频变标(Chirp Scaling,CS)SAR成像算法。该算法采用切比雪夫多项式逼近替代了原始CS算法中对回波信号2维频谱的泰勒(Taylor)级数展开近似,公式更加精确。然后利用光学系统抽... 该文提出一种基于切比雪夫(Chebyshev)多项式逼近的新形式的调频变标(Chirp Scaling,CS)SAR成像算法。该算法采用切比雪夫多项式逼近替代了原始CS算法中对回波信号2维频谱的泰勒(Taylor)级数展开近似,公式更加精确。然后利用光学系统抽象出的数学模型确定变标函数以校正距离徙动。并且该算法使由近似引入的误差有了上界限,改善了场景边缘点的聚焦效果,增加了场景的聚焦深度。仿真结果验证了该算法的有效性。 展开更多
关键词 合成孔径雷达雷达成像 切比雪夫多项式 调频变标(Chirp Scaling)算法
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基于卷积注意力的逆合成孔径雷达成像方法
7
作者 李成坤 刘霖 +1 位作者 刘亚波 张跃 《电子设计工程》 2024年第14期59-63,共5页
近年来,卷积神经网络由于其强大的特征提取能力和对数据的灵活表达,已成功应用于逆合成孔径雷达(ISAR)的稀疏成像。然而常规的卷积神经网络对于特征给予相同的权重,缺乏聚焦重要信息和抑制冗余信息的能力,导致成像效果欠佳。为了解决这... 近年来,卷积神经网络由于其强大的特征提取能力和对数据的灵活表达,已成功应用于逆合成孔径雷达(ISAR)的稀疏成像。然而常规的卷积神经网络对于特征给予相同的权重,缺乏聚焦重要信息和抑制冗余信息的能力,导致成像效果欠佳。为了解决这个问题,提出了基于卷积注意力的逆合成孔径雷达成像方法,在网络中加入卷积注意力模块,在通道和空间两个维度上进行特征细化,提高网络对于特征的表达能力,并且可以在残差连接中减少原始特征中的伪影干扰,提高成像质量。实验结果表明,基于卷积注意力的成像方法可以重建高质量ISAR图像,且相较于全卷积神经网络成像方法具有更好的成像效果。所成图像熵值从0.355 9降到0.221 2,证明了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 逆合成孔径雷达成像 深度学习 卷积神经网络 卷积注意力
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空天基合成孔径雷达多域抗干扰技术综述
8
作者 江凯 《雷达科学与技术》 北大核心 2024年第4期355-368,共14页
合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)是现代雷达技术发展的主要成就之一,具有全天候、全天时、高分辨率的特性,广泛应用于空基及天基各类平台。现代战场电磁环境日趋恶劣,电子战装备可以在多维度产生高强度、多样式和有针对性... 合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)是现代雷达技术发展的主要成就之一,具有全天候、全天时、高分辨率的特性,广泛应用于空基及天基各类平台。现代战场电磁环境日趋恶劣,电子战装备可以在多维度产生高强度、多样式和有针对性的电子干扰,极大制约了SAR作战效能的发挥,如何提高SAR抗干扰能力已成为当前国内外该领域研究热点。本文探讨了SAR常规抗干扰思路和优缺点,并以雷达信号发射和信号接收两个方面为主线,围绕空域、时域、频域、能量域、极化域以及数据处理域等多域,结合仿真和试验数据分析了典型空天基SAR抗干扰方法的实施效果,最后分析其未来的发展趋势,为以后的相关技术研究提供参考。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 空/天基 干扰 抗干扰技术
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合成孔径激光雷达成像技术研究进展 被引量：2
9
作者 徐晨 晋凯 魏凯 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期29-49,共21页
合成孔径激光雷达成像技术是一种能够突破光学系统衍射极限的主动光学成像技术,其概念来自工作在微波波段的合成孔径雷达,相比于合成孔径雷达,合成孔径激光雷达具有成像速度快、成像分辨率高以及能获取符合人眼感知的图像的优势,在远距... 合成孔径激光雷达成像技术是一种能够突破光学系统衍射极限的主动光学成像技术,其概念来自工作在微波波段的合成孔径雷达,相比于合成孔径雷达,合成孔径激光雷达具有成像速度快、成像分辨率高以及能获取符合人眼感知的图像的优势,在远距离目标感知与识别中具有很高的潜在价值。本文从合成孔径激光雷达的工作原理出发,回顾和梳理了合成孔径激光雷达的主要关键技术的主要进展,包括合成孔径激光雷达的系统模型和基础理论、系统设计与架构、激光相位噪声抑制、运动补偿技术以及成像算法;同时对国内外重要的外场实验进展进行了总结。最后探讨了后续实现工程化所需面对的困难和挑战。 展开更多
关键词 主动光学成像技术 合成孔径激光雷达 相干激光雷达 计算成像
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弹载侧视合成孔径雷达信号分析及成像研究 被引量：40
10
作者 俞根苗 尚勇 +3 位作者 邓海涛 张长耀 葛家龙 吴顺君 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期778-782,共5页
　本文探讨了装载在导弹上的侧视合成孔径雷达(SAR)在导弹下降飞行过程中回波信号的特性和成像处理问题.根据导弹在要求合成孔径雷达成像期间内的飞行特点,建立了SAR工作的空间几何模型和目标距离表达式,分析了目标距离的时间变化特性... 　本文探讨了装载在导弹上的侧视合成孔径雷达(SAR)在导弹下降飞行过程中回波信号的特性和成像处理问题.根据导弹在要求合成孔径雷达成像期间内的飞行特点,建立了SAR工作的空间几何模型和目标距离表达式,分析了目标距离的时间变化特性和工作过程中多普勒参数的变化.由于要求成像的过程中,导弹的高度在不断减小,多普勒参数变化大,不能用同一参数对整个成像过程进行处理.分析和仿真表明,通过采用子孔径处理,能够得到聚焦的子孔径图像. 展开更多
关键词 弹载合成孔径雷达 多普勒参数 成像处理
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圆弧式地基合成孔径雷达在高陡边坡形变监测中的应用
11
作者 杨森 刘勇 +3 位作者 潘兆马 裴起帆 余浩伟 虞凯 《铁道勘察》 2024年第6期11-16,共6页
我国西南山区昼夜温差大、大气环境复杂多变,基于圆弧合成孔径及差分干涉测量技术,研发一款便携式圆弧地基合成孔径雷达,在川西某铁路高陡边坡开展应用研究,将国产圆弧式地基合成孔径雷达与意大利IBIS-L地基合成孔径雷达进行大气扰动校... 我国西南山区昼夜温差大、大气环境复杂多变,基于圆弧合成孔径及差分干涉测量技术,研发一款便携式圆弧地基合成孔径雷达,在川西某铁路高陡边坡开展应用研究,将国产圆弧式地基合成孔径雷达与意大利IBIS-L地基合成孔径雷达进行大气扰动校正能力、形变测量精度等参数的同步对比测试,并对该高陡边坡进行长时间不间断实时变形监测。结果表明,国产圆弧式地基合成孔径雷达具备自适应大气扰动校正能力,在西南山区铁路沿线高陡边坡复杂多变气候条件下,大气扰动校正能力、形变测量精度均优于IBIS-L地基合成孔径雷达,其中,国产地基雷达24 h稳定点形变值均在±1 mm以内,IBIS-L地基雷达均超出±1 mm,国产地基雷达在1 km监测距离处的径向形变误差RMS为0.079 mm,IBIS-L地基雷达为0.159 mm,表明国产圆弧式地基合成孔径雷达具有高精度、高可靠性、快速机动部署等优势。 展开更多
关键词 山区铁路 圆弧式地基合成孔径雷达 高陡边坡 形变监测
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双基地逆合成孔径雷达(ISAR)电磁仿真研究
12
作者 周亦步 李世勇 《微波学报》 CSCD 北大核心 2024年第S1期346-349,共4页
由于双基地逆合成孔径雷达(ISAR)在复杂电磁环境中的独特优势,日益成为现代雷达研究的热点之一。目前双基地ISAR研究中常使用理想散射点模型进行仿真与算法验证。使用理想散射点模型就意味着目标的每一个散射点都具有空间全向性,不存在... 由于双基地逆合成孔径雷达(ISAR)在复杂电磁环境中的独特优势,日益成为现代雷达研究的热点之一。目前双基地ISAR研究中常使用理想散射点模型进行仿真与算法验证。使用理想散射点模型就意味着目标的每一个散射点都具有空间全向性,不存在遮挡,并且散射幅度相近,这与实际情况不符,因此需要研究目标实际的电磁散射情况。本文利用基于大面元物理光学法的电磁仿真软件FEKO和导弹模型,通过仿真结果比较了不同双基地夹角下的目标ISAR图像,并研究了双基地夹角随时间变化对ISAR图像的影响。 展开更多
关键词 双基地雷达 逆合成孔径雷达 电磁仿真 时变双基地夹角
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弹载合成孔径雷达成像处理及定位误差分析 被引量：22
13
作者 燕英 周荫清 +1 位作者 李春升 许丽香 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第12期1932-1938,共7页
论文基于弹载合成孔径雷达(SAR)空间几何关系,描述了雷达信号数学模型;给出了弹载SAR成像方法;详细分析了弹载SAR水平初始方位角、载体速度的测量误差对于成像定位的影响;推导了各种误差影响成像结果的数学表达式;给出了非直线运动大下... 论文基于弹载合成孔径雷达(SAR)空间几何关系,描述了雷达信号数学模型;给出了弹载SAR成像方法;详细分析了弹载SAR水平初始方位角、载体速度的测量误差对于成像定位的影响;推导了各种误差影响成像结果的数学表达式;给出了非直线运动大下冲角情况下,误差分析的计算机仿真和在匹配制导中的实验结果。 展开更多
关键词 弹载合成孔径雷达 成像处理 定位误差 原理 SAR 匹配制导
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机动目标的逆合成孔径雷达成像原理与算法 被引量：16
14
作者 保铮 孙长印 邢孟道 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期24-28,59,共6页
对于非合作的机动目标 ,由于目标相对于雷达射线的姿态和转速难以测定 ,而且是时变的 ,因而给逆合成孔径雷达 (ISAR)成像造成较大困难 .本文讨论了这种情况下成像的一般原理 ,并对机动性不太大 ,散射点子回波多普勒变化满足一阶近似条件... 对于非合作的机动目标 ,由于目标相对于雷达射线的姿态和转速难以测定 ,而且是时变的 ,因而给逆合成孔径雷达 (ISAR)成像造成较大困难 .本文讨论了这种情况下成像的一般原理 ,并对机动性不太大 ,散射点子回波多普勒变化满足一阶近似条件时 ,提出了实用算法 .实测数据的处理结果说明新算法是可行的 . 展开更多
关键词 逆合成孔径雷达 机动目标 成像原理 算法
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逆合成孔径雷达的距离─瞬时多普勒成像方法 被引量：28
15
作者 保铮 王根原 罗琳 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第12期79-83,共5页
传统的ＩＳＡＲ距离－多普勒成像方法基于匀速转动的目标模型，当飞机目标作机动飞行时，转速和转轴经常是时变的，若用传统的方法成像，会使图像模糊，甚至无法辨识。本文提出了距离－瞬时多普勒成像的概念和方法，可对一般机动飞行目... 传统的ＩＳＡＲ距离－多普勒成像方法基于匀速转动的目标模型，当飞机目标作机动飞行时，转速和转轴经常是时变的，若用传统的方法成像，会使图像模糊，甚至无法辨识。本文提出了距离－瞬时多普勒成像的概念和方法，可对一般机动飞行目标成像。实测数据结果表明了本文方法的可行。 展开更多
关键词 逆合成孔径雷达 机动目标 ISAR 雷达系统
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多平台合成孔径雷达成像算法综述 被引量：30
16
作者 邢孟道 林浩 +2 位作者 陈溅来 孙光才 严棒棒 《雷达学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2019年第6期732-757,共26页
多平台合成孔径雷达(SAR)是合成孔径雷达极具发展潜力的研究方向之一,该文集中讨论了多平台SAR的成像算法,包括机载SAR、弹载SAR和星载SAR平台。该文首先简要阐述了SAR回波模型的建立,包括“斜距模型和成像模式”,然后综述了近年来机载... 多平台合成孔径雷达(SAR)是合成孔径雷达极具发展潜力的研究方向之一,该文集中讨论了多平台SAR的成像算法,包括机载SAR、弹载SAR和星载SAR平台。该文首先简要阐述了SAR回波模型的建立,包括“斜距模型和成像模式”,然后综述了近年来机载SAR、弹载SAR和星载SAR成像算法的研究进展,并详细阐述了各平台固有的特性以及面临的挑战,最后对未来多平台SAR成像算法研究的发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 多平台 雷达回波模型 成像算法
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机载合成孔径雷达对运动目标的检测与成像 被引量：5
17
作者 孙泓波 顾红 +1 位作者 苏为民 刘国岁 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2001年第1期42-48,共7页
机载合成孔径雷达对地面运动目标的检测与成像已成为现代雷达技术发展的一个重点。首先介绍了运动目标成像的特点 ,接着就这一技术的发展过程和研究现状进行了全面的综述 。
关键词 机载合成孔径雷达 运动目标 成像 雷达技术 发展过程 标的 发展方向 领域
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基于时频的逆合成孔径雷达的距离—瞬时多普勒成像方法 被引量：6
18
作者 黄小红 姜卫东 +1 位作者 邱兆坤 陈曾平 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期34-36,共3页
为了对机动目标进行ISAR成像,以在时间和频域同时具有高分辨率的时频变化替代傅氏变换作谱分析,得到机动目标距离—瞬时多普勒像。实测数据处理结果表明,与直接用距离—多普勒(R D)算法相比,该方法得到的图像质量有明显提高。
关键词 距离-瞬时多普勒成像 逆合成孔径雷达 机动目标 时频分析 FOURIER变换 ISAR成像
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机载视频合成孔径雷达成像技术研究 被引量：10
19
作者 金林 吴福伟 +2 位作者 杨予昊 李大圣 孙俊 《微波学报》 CSCD 北大核心 2020年第1期45-48,共4页
机载视频合成孔径雷达(ViSAR)工作在太赫兹波段,具有5 Hz以上的无孔径交叠成像帧率。其采用一发四收系统架构,具备合成孔径雷达(SAR)成像、地面动目标检测(GMTI)和干涉合成孔径雷达(InSAR)测高等功能,兼具光学传感器成像速度快以及微波... 机载视频合成孔径雷达(ViSAR)工作在太赫兹波段,具有5 Hz以上的无孔径交叠成像帧率。其采用一发四收系统架构,具备合成孔径雷达(SAR)成像、地面动目标检测(GMTI)和干涉合成孔径雷达(InSAR)测高等功能,兼具光学传感器成像速度快以及微波雷达环境与气候适应性好等优势。论文介绍了机载视频合成孔径雷达研究进展,实验表明,其成像分辨率优于0.2 m,合成孔径时间可缩短至0.2 s。利用阴影信息可以对运动目标(如卡车等)进行检测,结合传统的GMTI与InSAR技术,实现对复杂运动目标的成像、跟踪和定位。 展开更多
关键词 视频合成孔径雷达 太赫兹 地面动目标检测 干涉合成孔径雷达 阴影
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强风化长雨季条件下矿山GNSS与合成孔径雷达技术的适用性研究
20
作者 刘城成 尹永明 +2 位作者 廖煜恒 王宝亮 罗刚 《矿产勘查》 2024年第S01期235-242,共8页
中国南部地区特别容易发生滑坡事故,主要由于表土风化和强降雨引发,对矿业生产带来不良影响。因此,急需采取有效监测和预警措施。近年来,合成孔径雷达技术迅速发展,并已应用于替代GNSS对矿山边坡进行表面位移监测。本研究以珠江水泥石... 中国南部地区特别容易发生滑坡事故,主要由于表土风化和强降雨引发,对矿业生产带来不良影响。因此,急需采取有效监测和预警措施。近年来,合成孔径雷达技术迅速发展,并已应用于替代GNSS对矿山边坡进行表面位移监测。本研究以珠江水泥石灰石矿山为例,验证了在强风化长雨季条件下,GNSS与合成孔径雷达技术在矿山边坡监测方面的适用性。对比分析结果显示:两者记录的边坡位移变形趋势一致,为滑坡演化提供了关键信息;然而,GNSS需要更密集的本地观测网络以提供更准确的位移评估和滑坡风险控制;合成孔径雷达技术在特殊气象和地理环境下的应用需要特定的处理工具进行一定程度的校正。 展开更多
关键词 露天矿山 恶劣环境 GNSS 合成孔径雷达 变形监测
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