[01644797]多基线合成孔径雷达层析成像系统

本项目拟对多基线合成孔径雷达层析成像系统进行研究。在深入研究成像系统模型和信号特征的基础上,分析其三维成像原理及相应的成像方法,并开发出相关的应用软件。多基线合成孔径雷达层析成像系统是在传统二维合成孔径雷达成像基础上发展起来的一种新型微波成像技术,具有方位-距离-高度三维成像能力,能够最大限度地追踪目标数量,提高了对复杂散射体的监测能力,不仅可以获得观测对象的位置和几何信息,还能获得观测对象散射特性的三维空间分布信息。多基线合成孔径雷达层析成像系统在垂直于视线的方向依次增加多个基线,沿高度维合成一个大孔径,具有高度维分辨能力,能实现三维成像。在城市规划、灾害和环境监测、地表沉降、冰川和地下掩埋物探测等领域具有重要的应用价值,也适用于电力载波通信领域。由于缺乏数据,目前国内关于多基线层析成像合成孔径雷达的研究尚处于探索阶段。因此本项目将针对多基线合成孔径雷达层析成像系统展开研究。 本项目的主要研究内容包括研究多基线合成孔径雷达层析成像系统的原理,分析多基线合成孔径雷达层析成像系统的分辨率,研究多基线合成孔径雷达层析成像方法并设计多基线合成孔径雷达层析成像系统处理软件四个方面。具体研究内容如下： 1. 研究多基线合成孔径雷达层析成像原理 深入研究多基线合成孔径雷达层析成像系统工作原理及回波信号特征,建立多基线合成孔径雷达层析成像系统模型。 2. 分析多基线合成孔径雷达层析成像系统的分辨率 根据多基线合成孔径雷达层析成像系统模型,结合分辨率的定义,对多基线合成孔径雷达层析成像系统在距离、方位和高度向的分辨率进行推导和分析,并分析成像参数对多基线合成孔径雷达层析成像系统分辨率的影响。 3. 研究多基线合成孔径雷达层析成像方法 多基线合成孔径雷达层析成像系统在垂直于视线的方向依次增加多个基线,沿高度维合成一个大孔径,具有高度维分辨能力,能实现三维成像。最早主要采用傅里叶变换聚焦来获得高度维像。在多基线层析成像合成孔径雷达系统中,考虑到多次飞行时间去相关及成本问题,基线数目有限,数据量不足,传统的傅里叶变换方法精度很低,难以获得满意的高度维像。与傅里叶变换法相比,空间谱估计可以获得更低的旁瓣和更窄的谱峰。考虑将空间谱估计技术引入多基线合成孔径雷达层析成像,改善成像效果。 4. 设计多基线合成孔径雷达层析成像系统处理软件 实现对模拟数据或实际采样数据的分析和处理,获得实验场景的三维图像并对处理结果进行分析。多基线合成孔径雷达层析成像系统软件主要实现人机对话功能,实现对模拟数据或实际采样数据直接进行分析和处理。因此在进行软件设计时,应满足人性化需求,使操作人员通过前台的操作即可方便的选择实验数据,修改参数,选择成像方法,并能给出实验场景三维成像结果的直观显示。