机载SAR图像地理编码研究与实现

发布时间：2021-06-24 00:48

　　合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）是一种利用等效合成孔径原理获得高分辨率SAR图像的对地观测系统,它可以搭载于卫星平台和飞机平台,分别称为星载SAR和机载SAR。机载SAR以其全天时、适用于恶劣的观测环境、图像分辨率高等特点被广泛的应用于农作物估产、灾害监测及救援、地形测绘、军事侦察等领域。由于机载SAR的斜距侧视成像特性以及SAR数据录取过程中平台运动的非理想性,机载SAR图像会存在几何畸变,影响机载SAR图像的识别以及几何定位,因此需要对机载SAR图像进行地理编码。机载SAR图像地理编码是机载SAR图像的后处理过程,它将SAR图像信息以一种人们易于判读理解的地球固定网格形式（地图图像）输出。因此,机载SAR图像地理编码有着很大的应用前景和研究价值。本文以机载SAR图像为研究对象,从地理编码的处理流程着手,着重分析了机载SAR图像地理编码过程中的几何定位过程,并对影响编码图像精度的因素进行了探讨与分析,通过分析验证实验以及实测数据的处理,验证了本文提出的算法的可行性和有效性,以及误差模型的正确性。主要研究内容如下:1.机载SAR图像地理编码必要性... 

【文章来源】：中国电子科技集团公司电子科学研究院北京市

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．１?ＳＡＲ数据获取的几何关系??如图２．２所示，其中ＸＯＹ平面为星下点所在的地平面；／／为载机平台的飞??行高度，Ｆ表示载机平台的飞行速度；Ｐ〇ｃｊ，ｚ）点为载机平台的位置矢量；??

‘ｘ??图２．１?ＳＡＲ数据获取的几何关系??如图２．２所示，其中ＸＯＹ平面为星下点所在的地平面；／／为载机平台的飞??行高度，Ｆ表示载机平台的飞行速度；Ｐ〇ｃｊ，ｚ）点为载机平台的位置矢量；??７＇（１，，３；，，４）点为目标的位置矢量；由几何关系，目标与５＾平台的斜距为：??Ｒ＾＼ＰＴ＼＾＾ｌ（ｘ－?ｘＴ?）２＋（ｙ－?ｙｒ?）２?＋?（ｚ?－?ｚｒ?）２?（２．１）??由图２．２可知：少＝０，２＞?＝?／／，４＝０；令??ｕ．Ｌ?（２．２）??其中，Ｑ为方位向时间，再令ｒ?＝?ｊＨ２＋ｙＴ２?，?／？表示目标与ＳＡＲ的垂直斜距，??则表示任意时刻＾时目标与ＳＡＲ的斜距；?ｒ）为：??ＰＴ?＝Ｒ（ｓ；ｒ）?＝?ｙｊｒ２?＋ｖ２?．（ｓ￣ｓ０ｆ?（２．３）??图２．２⑷中，Ｉ、７＿分别指合成孔径长度和合成孔径时间关系为：??Ｌｓａｒ?＝?Ｖ＇Ｔｓａｒ?（２．４）??图２．２（ｂ）中，、尺ｍａｘ分别为最近斜距、最远斜距，Ｆ为波束在地面的照射宽??度

??图２．３是ＲＤＡ的处理流程图。??ＳＡＲ回波信号??厂??距离压缩??方位向傅里叶变换??距离徙动校正??方位压缩??压缩后的复图像??图２．３距离多普勒算法流程图??２．?Ｃｈｉｒｐ?Ｓｃａｌｉｎｇ?算法（简称?ＣＳ?算法，即?ＣＳＡ）??ＲＤＡ具有诸多优点，但是ＲＤＡ也有两点不足：一是当用较长的核函数提高??ＲＣＭＣ精度时，运算量太大；二是方位频率对二次距离压缩（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ?Ｒａｎｇｅ??Ｃｏｎｐｒｅｓｓｉｏｎ＾?ＳＲＣ）的影响很大，这导致了在大斜视角和长孔径ＳＡＲ的情况下精??度较低。ＣＳＡ［２２］通过对Ｃｈｉｐ回波信号的频率调制，避免了插值。??简单来说，ＣＳＡ就是通过两步来进行ＲＣＭＣ。先通过“补余ＲＣＭＣ”，即通??过ＣＳ操作使信号都具有一致的ＲＣＭ，第二步是“一致ＲＣＭＣ”，即在二维频域??进行相位相乘校正。??ＣＳＡ的处理流程如图２．４所示


本文编号：3246005