星载全方位SAR目标三维重建技术研究

发布时间：2023-11-09 17:52

　　星载合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)因其全天时、全天候的全球观测能力,在军事侦察、国民经济建设和科学研究中得到了广泛的应用。为了实现对目标的精细化分辨、高精度定位和全方位描述,近年来人们提出了星载全方位SAR系统,SAR卫星按照四组不同轨道根数的轨迹绕同一地面场景飞行,通过控制雷达波束指向实现对其全方位观测。每一次航过雷达波束斜视角范围在-45o至45o之间,合成孔径时间可达百秒量级。本文针对星载全方位SAR系统,从非相干处理和相干处理两个方面研究了目标的三维重建技术。多数目标相干散射角较小,为了获取其高信噪比(Signal to Noise Ratio,SNR)图像,将全孔径回波数据进行子孔径聚焦成像,获取多角度SAR图像序列。非相干处理即利用目标在多角度SAR图像序列之间的二维位置偏移来对其进行三维重建。SAR卫星在对相干散射角较大的目标进行长时间照射过程中在三维空间形成长合成阵列,使星载全方位SAR系统对该目标具有三维高分辨能力。相干处理即通过对相干散射角较大的目标在有效散射角度内的回波数据进行匹配滤波处理来对其进行三维重建。本文的主要工作...

【文章页数】：132 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 星载SAR系统发展概况
    1.2 星载SAR目标三维重建技术研究现状
    1.3 星载全方位SAR研究背景与意义
    1.4 本文工作和内容安排
第二章 星载全方位SAR目标三维重建基本概念和原理
    2.1 引言
    2.2 几何构型
    2.3 基本概念和原理
        2.3.1 非相干处理
        2.3.2 相干处理
    2.4 本章小结
第三章 混合多角度SAR图像序列目标三维重建
    3.1 引言
    3.2 多角度SAR图像序列特性分析
        3.2.1 几何特性
        3.2.2 幅度特性
        3.2.3 实验结果及分析
    3.3 基于多角度SAR图像序列立体摄影的目标三维重建方法
        3.3.1 小方位夹角SAR图像对配准方法
        3.3.2 大方位夹角SAR图像对配准方法
        3.3.3 基于牛顿迭代的距离-多普勒方程组解算方法
    3.4 基于联合配准和高程估计的目标三维重建方法
        3.4.1 算法原理
        3.4.2 处理流程
        3.4.3 实验结果及分析
    3.5 本章小结
第四章 联合多角度SAR图像序列目标三维重建
    4.1 引言
    4.2 多角度SAR图像序列联合相关目标三维重建方法
        4.2.1 算法原理及处理流程
        4.2.2 算法加速
        4.2.3 实验结果及分析
    4.3 基于低秩和稀疏矩阵分解的目标三维重建方法
        4.3.1 目标分离
        4.3.2 目标高程估计
        4.3.3 处理流程
        4.3.4 实验结果及分析
    4.4 本章小结
第五章 星载全方位SAR自适应目标三维重建
    5.1 引言
    5.2 基于加权回波反演的目标有效散射角提取方法
    5.3 星载全方位SAR自适应目标三维重建方法
        5.3.1 信号模型
        5.3.2 算法原理
    5.4 处理流程
    5.5 实验结果及分析
    5.6 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 工作展望
参考文献
致谢
作者简介



本文编号：3861735