基于真实场景的SAR回波模拟方法研究

SAR原始回波模拟在系统设计及成像算法验证等方面具有重要的理论及工程实践意义。文中在分析并建立合成孔径雷达回波信号数学模型的基础上,研究一种基于真实场景的SAR回波模拟方法。该方法利用SAR真实场景图像的灰度信息近似求得场景后向散射系数,根据雷达脉冲工作流程生成回波数据,具有实现简单、计算量小、回波模拟结果精确等优点。通过点目标、面目标和真实场景回波的仿真实验,从回波数据的统计特性以及图像级角度验证了其可行性。     

伽利略系统搜救服务端到端验证项目系统概念与性能分析

作为中欧合作伽利略卫星导航项目的重要组成部分,伽利略搜救服务前向链路端到端验证项目是中国区伽利略合作项目中唯一一个系统级项目。项目的主要目的是通过端到端验证项目检验伽利略搜救服务前向链路的服务性能,确认设计技术指标和对本地用户终端地面系统模拟器FLVE的性能预测。文章在此介绍了EEV系统组成和定位方法。在演示验证阶段,EEV项目组还设计了一个软件仿真平台用于在伽利略在轨测试卫星发射之前分析EEV系统性能。进行了由360个地球表面均匀分布的求救信标发射信号被全部伽利略卫星星座转发,时间跨度为15天的定位精度和覆盖范围分析。在FOA和TOA分别达到10μs和0.1Hz的情况下,FLVE定位精度为5km的覆盖范围达到半径5000km。FOA和TOA在恶劣情况下为15μs和0.2Hz的情况下,覆盖范围缩减为4000km,但还是达到了国际同类本地用户终端地面系统的先进水平。     

主星带辅星的分布式SAR二次干涉动目标检测方法

设计了一种以满足GMTI功能为主同时兼顾InSAR功能,由1颗主星和4颗辅星组成的双椭圆绕飞被动稳定编队构型,利用绕飞编队的对称星消除垂直轨迹基线从而获得虚拟的单纯沿航迹基线。提出了对称星二次干涉处理方法,将杂波对消与沿航迹干涉（ATU技术结合起来,在杂波对消后进行动目标检测,并指导在检测到动目标存在的区域进行二次干涉,降低了虚警率,提高了检测精度;同时利用长基线获得较小的最小可检测速度,二次干涉提供的参差基线解速度模糊提高了最大不模糊速度,从而增大了速度可检测范围。计算机仿真结果表明该方法即使在地面场景高程有较大起伏时也能有效进行动目标检测并进行精确测速和定位。     

舰船及其海面背景SAR成像模拟研究综述

舰船及其海面背景SAR成像模拟是发展海洋遥感的重要途径。针对舰船及其海面背景不同于陆地目标的特性,从SAR成像模拟的方法及优缺点出发,对其研究现状进行了综述。介绍了舰船隐身的主要技术途径,并对今后进一步的研究方向进行展望。     

SAR干扰效果研究

研究了对干扰前不同图像质量的合成孔径雷达(SAR)的干扰效果问题。从干扰前SAR图像质量指标积分旁瓣比(ISLR)入手,提出等效信干比的概念,建立积分旁瓣比与等效信干比的关系,分析等效信干比与发现概率、错误概率的关系,最后确定不同图像质量所对应的所需信干比。     

一种基于高阶统计量的SAR图像自聚焦算法

 提出了一种基于高阶统计量分析的相位误差估计算法,用于SAR 图像自聚焦。该算法从复图像域出发,通过循环移位及加窗处理孤立强点目标,利用高阶累积量对高斯噪声的抑制能力,在距离压缩相位历史域估计相位误差。由于避免了对加性噪声及干扰很敏感的差分运算,相位误差的估计结果有很好的鲁棒性。仿真及实测数据的处理结果证明了该算法的可行性。     

基于距离子带的机载SAR高精度多级空变运动补偿

运动补偿（MOCO）是机载合成孔径雷达（SAR）获取高质量图像的关键,超高分辨率成像中,如何精确、高效地校正空变运动误差仍是很大的挑战。本文提出了一种改进的多级空变运动补偿方案,兼顾处理的精度和效率。首先,采用一步运动补偿法有效去除运动误差的距离空变分量,避免引起额外的距离徙动校正（RCMC）误差。同时,修正视线方向误差的传统计算方式,保证相位精度的前提下结合距离子带实现无插值的近似距离包络补偿。然后,利用距离子带降低残余方位空变误差的距离空变性和对方位时频关系的影响,显著改善宽波束情况下的聚焦效果,降低孔径依赖补偿算法的运算量。最终分辨率达到0.1 m,具有实际工程应用价值。点目标仿真和实测数据处理验证了所做的研究。     

Validation of an active transponder for KOMPSAT-5 SAR image calibration

This paper describes the development and validation of a transportable active transponder designed for the image calibration of Korea Multi-Purpose Satellite-5 (KOMPSAT-5) with a synthetic aperture radar (SAR). Ground targets are essential in SAR image calibration. The environment for the deployment of ground targets for SAR image calibration should provide uniformity and minimum interference. The Amazon or deserts are regarded as desirable environments. However, such environments for SAR image calibration are difficult to find in Korea. Thus, it will be advantageous to have an active transponder whose performance will not be severely limited by the absence of such uniform environment. We have therefore developed an active transponder which has an adjustable internal delay and into which the orbit data of an arbitrary satellite can be loaded. The stored obit data with the aid of an internal global positioning system (GPS) receiver and gyroscope enables the active transponder to point to a selected satellite. In addition, a virtual deployment of the active transponder is possible due to its adjustable internal delay. Thus, the developed active transponder can be deployed at any place without environmental constraint. The performance of the developed active transponder is validated using the satellite TerraSAR-X, which is already in operation. The test results show that the active transponder is successfully compliant with the requirements for KOMPSAT-5 image calibration.     

基于垂直结构异质模型的PolInSAR森林高度反演

森林垂直结构异质性(FVSH)相干散射模型借助层析合成孔径雷达(TomoSAR)获取的层析谱来构建森林垂直结构函数,能更真实地描述森林垂直结构。极化干涉合成孔径雷达(PolInSAR)森林高度反演的精度与相干散射模型紧密相关,利用层析谱优化森林垂直结构函数可提升森林高度反演精度。对比不同垂直结构层析谱构建的异质相干散射模型,并对分析优化后的森林垂直结构函数及相干散射模型的森林高度结果,通过对覆盖法属圭亚那热带雨林的机载P波段全极化合成孔径雷达(SAR)数据集进行试验,发现多重信号分类(MUSIC)算法在优化森林垂直结构函数及基于相干散射模型反演森林高度上,均优于波束成形(Beamforming)和Capon算法。该研究对于国产P波段SAR卫星林业应用具有重要意义。