合成孔徑
- 海底小目標高分辨合成孔徑聲吶成像技術研究進展
紀60年代,合成孔徑聲吶(synthetic aperture aonar, SAS)技術的相關研究由美國Raytheon公司的一份SAS可行性分析報告開啟,其基本原理與合成孔徑雷達類似,利用小孔徑基陣的運動虛擬形成大孔徑,利用多幀回波信號的相干疊加實現(xiàn)方位向高分辨成像[2],其高分辨成像的核心蘊含在運動中。與傳統(tǒng)的實孔徑聲成像技術相比[3],合成孔徑聲吶的主要特點表現(xiàn)在:1)方位向為恒定線分辨率(方位向分辨率與距離無關),其理論值與基陣物理尺寸相關,可兼
哈爾濱工程大學學報 2023年11期2024-01-08
- 基于事件相機的合成孔徑成像
文 夏桂松合成孔徑成像(Synthetic aperture imaging,SAI) 作為光場[1-2]計算成像領域的重要分支,克服了單一視角拍攝時對遮擋目標無法有效成像的問題,如圖1(a)和圖1(e)所示.通過將相機在多視角拍攝的圖像幀進行映射與合成,合成孔徑成像可等效于一個虛擬的大孔徑和小景深相機成像,因此能夠虛化遠離對焦平面的遮擋物,實現(xiàn)對被遮擋目標的成像,在遮擋物去除[3-6]、目標識別與跟蹤[7-10]以及場景三維重建[11]等方面具有極高的
自動化學報 2023年7期2023-08-04
- 基于稀疏先驗的合成孔徑光學系統(tǒng)的圖像復原方法
成像分辨率。合成孔徑技術使用多個子孔徑在空間中按照一定的排列方式來獲得與單一大孔徑等效的分辨率，是一種成本更低、易于實現(xiàn)的方式［2-3］。合成孔徑技術隨之帶來的問題是成像的降質模糊，原因主要有以下兩個方面：（1）子孔徑拼接帶來通光面積的減少，引起系統(tǒng)的點擴散函數(shù)（Point Spread Function， PSF）發(fā)生變化，進而導致光學傳遞函數(shù)在中低頻部分的衰減［4］；（2）合成孔徑系統(tǒng)在光路搭建和儀器組裝過程中造成了共相誤差，共相誤差使各個子孔徑的光束
光子學報 2023年4期2023-06-16
- 星載10 m 合成孔徑相干成像望遠鏡和波前估計
目前基于光學合成孔徑系統(tǒng)的大口徑望遠鏡主要分為拼接成像和干涉成像兩大類。拼接式望遠鏡本質是通過多個小口徑望遠鏡拼接獲得大口徑對應的成像分辨率，干涉式望遠鏡則是通過對兩個或多個小口徑望遠鏡信號的干涉處理（互相關）實現(xiàn)與基線長度對應口徑的成像分辨率。兩者成像分辨率的實現(xiàn)方式雖有一定區(qū)別，但其應用效果基本相同，目前都得到發(fā)展和應用。關于拼接成像，其典型代表為天基詹姆斯韋伯太空望遠鏡（James Webb Space Telescope，JWST）、高軌光學合成孔
光子學報 2023年1期2023-03-06
- 在役風機主軸超聲合成孔徑成像檢測工藝
。目前，超聲合成孔徑成像算法已先后在王源果[2]、馮全威[3]、李晨[4]等的論文中提到并應用，論文中提到該技術具有良好的聲束形成能力，提高了系統(tǒng)分辨率，具有較好的成像質量，可以用小孔徑的實際基元換能器和較低的工作頻率，對位于遠處目標物具有高方位分辨率的探測、觀察能力。劉冬青等[5]認為合成孔徑聚焦技術（SAFT）有兩大優(yōu)勢：①合成孔徑能夠提高聚焦區(qū)域的橫向分辨率；②能夠在聚焦區(qū)域產生動態(tài)聚焦的效果。本文利用超聲合成孔徑聚焦成像技術，通過軸外端面網格式的數(shù)
低碳世界 2022年7期2022-11-10
- 合成孔徑無源定位性能分析與參數(shù)設計
非相參疊加。合成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar,SAR)是一種高分辨成像雷達，在探測與偵察中應用廣泛[29-32]。雷達載體沿方位向飛行過程中，接收信號形成合成陣列，通過方位聚焦獲得高的方位分辨率。合成孔徑無源定位采用了合成孔徑成像的工作方式，只需要利用單個接收天線，通過運動形成虛擬孔徑，利用合成孔徑技術，獲得信號源的位置。合成孔徑無源定位利用斜距歷程中2次調頻率和輻射源距離的函數(shù)關系，構造聚焦核函數(shù)進行距離搜索，獲得信號源的距
電子與信息學報 2022年9期2022-09-22
- 基于合成孔徑缺陷檢測技術的研究
等技術，其對合成孔徑的檢測有著重要現(xiàn)實意義。本文以超聲無損檢測技術為例，探析該技術在合成孔徑缺陷檢測過程中的應用要點和舉措，如，合成孔徑缺陷檢測期間，對缺陷的類型、特征、位置以及方向等實施定量的分析，之后采用適合技術和方法來處理缺陷問題。研究目的是為了通過全面和深入的分析為合成孔徑缺陷檢測工作人員檢測工作的良好開展提供理論參考建議。關鍵詞：合成孔徑;缺陷;檢測技術;研究前言：有效的獲取物體中各類缺陷的具體位置和大小以及性質、功能，是無損檢測技術產生與發(fā)展的
裝備維修技術 2022年26期2022-07-13
- 基于加權最小二乘的合成孔徑高度計重跟蹤估計器設計與驗證
提出一種參考合成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar, SAR)沿方位向進行合成孔徑處理以提高測高精度和方位向空間分辨率的高度計，用于對海冰和近岸地區(qū)的觀測，稱為延遲多普勒高度計，又稱合成孔徑高度計。合成孔徑高度計從理論提出到搭載衛(wèi)星在軌運行，已走過20余年的發(fā)展歷程，其應用場景也不再局限于最初設計針對的海冰、近岸地區(qū)，而是實現(xiàn)對全球海洋的觀測。在這個發(fā)展過程中，CryoSat-2衛(wèi)星的觀測數(shù)據(jù)對合成孔徑高度計數(shù)據(jù)處理的發(fā)展做出了重要
電子與信息學報 2022年6期2022-06-25
- 合成孔徑成像對低小慢目標的識別技術研究
研制高分辨率合成孔徑成為現(xiàn)代光學領域的熱點。2006年洛克希德·馬丁先進技術中心建成九望遠鏡陣列測試床；哈爾濱工業(yè)大學進行了分片式多鏡面成像系統(tǒng)研究及合成孔徑的地面演示系統(tǒng)研制；西安光機所研究了合成孔徑的成像理論，并對孔徑優(yōu)化和系統(tǒng)相差等關鍵問題進行分析；解放軍信息工程大學對光瞳優(yōu)化、活塞誤差和圖像復原進行了研究。無人機作為“低小慢”目標的典型代表，是低空安全的重點觀測對象?！暗托÷睙o人機的誕生，使無人機具備更好的靈活性、機動性、易操控等特點，無人機被航
兵器裝備工程學報 2022年5期2022-06-04
- 多波束側掃聲納的再認識*
束側掃成像與合成孔徑成像建立聯(lián)系。2 多波束側掃聲納及其設計2.1 單波束側掃聲納聲納的波束形狀如圖1所示，波束寬度[3]與方位向線分辨率[4]分別為圖1 單波束側掃示意圖其中λ，L分別為波長和陣長。R為距離向探測距離。2.2 多波束側掃聲納通過改變聲納接收基陣的陣長使得接收波束的形狀變?yōu)榉侄蔚钠唇訝頪5]，在方位向形成多個平行的接收波束，如圖2所示一共將接收波束在距離向上分成了三段。圖2 多波束側掃示意圖多波束側掃將比單波束側掃在近程擁有更大的掃測區(qū)域。
艦船電子工程 2022年4期2022-05-11
- 光學合成孔徑圖像超分辨率重建技術研究
率越高。光學合成孔徑通過組合子光學系統(tǒng)，等效單一大口徑，提高系統(tǒng)分辨率。光學合成孔徑的設計雖然降低了生產成本，但成像時會有中頻信息的缺失，光瞳優(yōu)化、相位調制、圖像復原等都是補償中頻信息的關鍵技術。2002年，F(xiàn)ienup對比不同噪聲模型及填充因子，采用極大似然法和維納濾波進行圖像復原研究[2]；2010年，Stokes研究提高Golay9圖像中頻對比度問題[3]；2010年，李波對比維納濾波、最小二乘濾波和極大似然盲去卷積在Golay3的復原作用[4]；2
計算機測量與控制 2022年2期2022-03-30
- 高測繪速率下合成孔徑聲吶孔徑損失分析?
4）1 引言合成孔徑聲吶（SAS）是海底測繪的重要手段［1～2］，其測繪速率也在不斷提高，這意味著接收陣的加長。然而由于收發(fā)陣元之間存在一定間隔，且收發(fā)信號期間內平臺存在橫向移動［3～5］，因此發(fā)射信號時發(fā)射陣元與接收信號時接收陣元的方位向天線方向圖存在間隔，在近距離處會導致收發(fā)陣元的3dB波束［6］不能完全重疊，甚至不重疊，從而使有效合成孔徑長度減小，造成合成孔徑的損失，最終將會導致方位分辨率下降。SAS的孔徑損失本質上是由收發(fā)陣元的方位向波束方向圖對收
艦船電子工程 2021年10期2021-11-11
- 時-空變化的背景電離層對星載合成孔徑雷達方位向成像的影響分析
1 概述星載合成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar,SAR)是一種主動式微波遙感系統(tǒng)，集全天時、全天候、多波段、多極化等特點于一身，具有其他遙感系統(tǒng)難以發(fā)揮的作用，已在環(huán)境監(jiān)測、災害監(jiān)測、海洋監(jiān)測、資源勘探、農業(yè)估產、城市規(guī)劃、測繪和軍事偵察等領域發(fā)揮重要作用。為了提供更廣闊、更豐富、更細致的對地觀測信息，星載SAR正逐漸覆蓋各個典型波段，并朝著高時空分辨率、寬測繪帶等方向發(fā)展[1]。由于低波段系統(tǒng) (包括L波段和P波段)表現(xiàn)出對生
電子與信息學報 2021年10期2021-10-31
- 合成孔徑聲吶技術的現(xiàn)狀及未來趨勢
的熱點問題。合成孔徑聲吶技術作為一種全新的三維成像技術，與雷達技術基本相似，它的工作原理是通過勻速直線運動中的小孔徑基陣，周期性向目標位置點發(fā)出線性調頻信號，根據(jù)接收到的信號累加到一起，形成連續(xù)的虛擬大孔徑基陣，以此提高聲吶的高分辨率，確保對水下地理環(huán)境面貌的全覆蓋測量，精準測量出水下位置的深度信息，實現(xiàn)水下目標三維成像的精準化、科學化。該技術的最大優(yōu)勢是成像的分辨率較高，與水下地形地貌的距離遠近及信號的頻率無關。在民用領域主要是應用在海洋開發(fā)、地質勘探、
信息記錄材料 2021年9期2021-10-21
- 光學合成孔徑成像系統(tǒng)的雜散光分析與抑制*
成像。而光學合成孔徑，就是通過設計、制造一系列難度小的小孔徑系統(tǒng)優(yōu)化排列拼接成合成孔徑光學系統(tǒng)，以實現(xiàn)大孔徑系統(tǒng)的高分辨率要求。有效解決大口徑鏡片制造、檢測瓶頸與成像高分辨率之間的矛盾，是實現(xiàn)高分辨率探測的重要技術手段之一[1-2]。為了獲得高分辨率成像，還需要消除系統(tǒng)受雜散光的影響。雜散光指除了目標物遵循光學設計通過光學系統(tǒng)正常成像的光線外，其他所有進入像面的光線。雜散光會降低像面對比度與信噪比，導致對目標成像質量的下降，嚴重的雜散輻射會淹沒目標信號，對
西安工業(yè)大學學報 2021年4期2021-10-15
- 合成孔徑光場成像抗混疊渲染研究
高，可以通過合成孔徑光場成像[1]，利用相機陣列來模擬大光圈光學設備拍攝圖像。隨著硬件設備的發(fā)展，光場成像作為計算機視覺的一個重要分支，近年來也越來越受到研究人員的關注。早在1936 年，Gershun 等人[2]就提出“光場”（Light Field）這一概念，表征光線在現(xiàn)實空間中的性質。到1991 年，E.Adelson 和J.Bergen[3]提出全光函數(shù)這一概念，用一個7 維函數(shù)p(x,y,z,θ,φ,λ,t)來表示空間中的幾何光線分布，其中，x，
現(xiàn)代計算機 2021年14期2021-07-09
- 一種寬容偏航的多陣元高頻SAS成像算法
本文借鑒斜視合成孔徑技術[5-6]，建立偏航狀態(tài)下的多陣元SAS成像模型，分析偏航狀態(tài)下的模型失配與運動誤差情況，從模型適配與運動補償兩方面改進矩陣求和SAS算法[7]，提高偏航下多陣元SAS的成像效果。最后通過仿真與實驗數(shù)據(jù)的處理驗證了本文方法的有效性。1 偏航多陣元合成孔徑模型分析SAS工作時勻速直線移動，對目標回波進行相干處理來完成合成孔徑成像。偏航對成像有兩方面影響：聲吶基陣照射范圍偏離正側視，接收信號為前方或后方的目標回波，與傳統(tǒng)合成孔徑成像模型
聲學與電子工程 2020年1期2020-04-10
- 基于Matlab的合成孔徑聲納回波快速仿真方法?
3）1 引言合成孔徑聲納（Synthetic Aperture Sonar，SAS）是一種高分辨率成像聲納，其具有距離向分辨率高和方位向分辨率與距離無關的優(yōu)點，與常規(guī)的側掃聲納和多波束測深儀相比，分辨率高1～2個數(shù)量級，可以廣泛用于海底測量、水下考古、海底石油勘探和搜尋水下失落物體等，也能提高水雷的識別能力［1～5］。在合成孔徑聲納系統(tǒng)設計過程中，原始回波仿真是一個比不可少的環(huán)節(jié)［6～7］，可通過仿真來預測設計的系統(tǒng)性能，驗證系統(tǒng)設計參數(shù)的合理性，避免造成
艦船電子工程 2019年12期2019-12-26
- 一種小斜視多接收陣合成孔徑聲吶距離多普勒成像算法
)0 引 言合成孔徑聲吶（synthetic aperture sonar，SAS）利用小尺寸基陣沿運動方向做勻速直線運動來合成大的孔徑基陣，獲得沿運動方向（橫向）的高分辨率[1]。海流和載體平臺的非對稱等因素，可能導致合成孔徑聲吶出現(xiàn)斜視。另外，由于多子陣合成孔徑聲吶的斜視角會導致時延誤差以及聲吶多普勒效應比雷達顯著，即使斜視角很小，也會導致合成孔徑聲吶圖像散焦。斜視合成孔徑聲吶與斜視合成孔徑雷達信號模型最大的不同有兩點：一是由于水中聲速低，造成方位頻率
艦船科學技術 2019年7期2019-08-16
- 基于相關性的超聲合成孔徑成像信號相位校正
摘要：在超聲合成孔徑成像中，檢測物體表面的光滑程度和材質都會影響最終的成像質量。本文為解決非均勻介質和檢測表面不平整引起的相位聚焦畸變，研究了一種基于信號相關性校正相位畸變的方法。通過優(yōu)化估計信號相位偏差量和對比超聲回波A掃間的相關性，建立對應優(yōu)化估計函數(shù)對信號進行相位校正。為驗證研究方法有效性，對單點目標與多點目標進行實驗，并對結果進行峰值信噪比與橫向分辨率對比。實驗結果表明，文中方法能夠提高成像質量，對此類因素產生的相位畸變具有明顯改善作用。關鍵詞：合
電腦知識與技術 2019年13期2019-07-08
- 基于GPU的線頻調變標算法并行實現(xiàn)?
1 引言隨著合成孔徑聲納（SAS）技術的不斷發(fā)展，成像分辨率不斷提高，測繪帶寬度不斷加大，它們共同作用導致了用于成像的原始數(shù)據(jù)量顯著增加［1～3］，嚴重影響著合成孔徑聲納系統(tǒng)的實時成像。傳統(tǒng)的距離多普勒成像算法［4］需要進行大量的插值運算，效率低下，而線性調頻變標（CS）算法［5～7］中只用了FFT運算和復數(shù)乘/加運算，極大提高了成像效率，并且許多學者已經對其并行化方法進行了研究［8］。目前解決SAS的實時成像問題在硬件選擇上通常有兩種方案:1）專用硬件方
艦船電子工程 2019年5期2019-06-06
- 脈沖探地雷達后向投影成像方法的研究
孔徑劃分； 合成孔徑； 成像效率中圖分類號： TN958?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2018）15?0061?04Research on back?projection imaging method of impulse ground penetrating radarLAI Wuxing， TANG Wenjing， SUN Shaoshan， ZHONG Sheng（School of Mechanical Science
現(xiàn)代電子技術 2018年15期2018-08-06
- 基于盲反卷積的超聲合成孔徑圖像復原
該算法在提高合成孔徑圖像分辨率的有效性。圖3 仿真單點超聲合成孔徑成像圖4為仿真兩個缺陷點所得到的結果，其中缺陷點相距0.64mm，同樣由Field II依據(jù)表1參數(shù)仿真A掃數(shù)據(jù)，由合成聚集成像算法合成原始圖像a，利用預設的系統(tǒng)沖擊響應函數(shù)與仿真產生的A掃數(shù)據(jù)卷積后形成退化的A掃數(shù)據(jù)，再由合成聚集成像算法合成仿真圖像b，圖c和圖d分別使用盲反卷積信號復原算法迭代10次和20次合成后的圖像。圖4 仿真兩點超聲合成孔徑成像計算圖4中四副圖像的橫向分辨率，a,b
電子制作 2018年7期2018-05-03
- 逆合成孔徑成像在魚雷真假目標識別中的應用及展望
0161)逆合成孔徑成像在魚雷真假目標識別中的應用及展望何心怡,高 賀,盧 軍,程善政(海軍裝備研究院,北京,100161)針對逆合成孔徑成像在魚雷真假目標識別中的應用問題,分析了魚雷作戰(zhàn)時面對的水聲對抗環(huán)境以及逆合成孔徑成像機理及其應用于魚雷真假目標識別領域的相關因素,包括分辨率、距離走動、多普勒走動、魚雷航速和聲學圖像識別,并探討了逆合成孔徑成像在魚雷真假目標識別領域的后續(xù)研究重點,為該技術在魚雷上的工程應用提供參考。魚雷; 逆合成孔徑成像; 聲自導系
水下無人系統(tǒng)學報 2017年4期2017-11-04
- 多波束合成孔徑聲吶技術研究進展
001多波束合成孔徑聲吶技術研究進展李海森1,2，魏 波1,2，杜偉東1,21. 哈爾濱工程大學水聲技術重點實驗室，哈爾濱 150001； 2. 哈爾濱工程大學水聲工程學院，哈爾濱 150001隨著近年人們對海洋科學研究的迫切需要，水下目標精細探測與成像聲吶技術逐步成為國內外研究的熱點。本文重點分析了國內外主流多波束測深聲吶技術與合成孔徑技術的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，并結合二者技術優(yōu)勢提出了一種多波束合成孔徑聲吶探測機理。研究討論了多波束合成孔徑聲吶關鍵技術的研究
測繪學報 2017年10期2017-10-26
- 應用于教學實驗的水浸超聲合成孔徑聚焦成像算法
驗的水浸超聲合成孔徑聚焦成像算法李丹丹，吳 迪，王亞平，滕永平(北京交通大學 理學院 物理系，北京100044)應用JDUT-1B型超聲波掃描成像實驗儀得到超聲B掃描圖像，使用延時取整的SAFT成像算法、引入小數(shù)延時系數(shù)的SAFT成像算法以及SAFT相關性成像算法處理圖像. 實驗結果表明：處理后的圖像較處理前圖像的成像效果較為明顯，橫向分辨率有很大提高，將SAFT成像技術應用于教學實驗具有可行性.水浸超聲成像；合成孔徑聚焦；橫向分辨率合成孔徑聚焦技術(Sy
物理實驗 2017年6期2017-09-06
- 合成孔徑算法在混凝土檢測中的應用
-0033)合成孔徑算法在混凝土檢測中的應用常俊杰1,2, 李娟娟1(1.南昌航空大學 無損檢測技術教育部重點實驗室，南昌 330063；2.日本探頭株式會社, 橫濱 232-0033)針對超聲波在混凝土檢測中出現(xiàn)的高衰減、高散射、結構噪聲大、缺陷信號難于識別和提取的問題，采用合成孔徑聚焦成像方法對信號進行處理,提高了成像的分辨率和信噪比。用超聲波仿真軟件WAVE 3000建立混凝土數(shù)值模型，模擬了超聲波在混凝土中的傳播過程并進行成像;搭建試驗系統(tǒng)開展了混
無損檢測 2017年4期2017-04-22
- 合成孔徑雷達成像算法的研究
軍【摘要】 合成孔徑雷達是一種抗干擾能力強，成像效果好的新型雷達，廣泛應用在軍事領域，具有非常重要的作用，隨著經濟的發(fā)展將逐步應用的其它領域，前景廣闊。針對合成孔徑雷達的成像算法研究一直是雷達成像算法研究的重點，本文主要研究了合成孔徑雷達成像的距離—多普勒成像算法、雙戰(zhàn)合成孔徑雷達的成像算法以及調頻連續(xù)波合成孔徑雷達成像算法，通過對這三種合成孔徑雷達算法的研究，總結了三種合成孔徑雷達成像算法的特點和優(yōu)點，為以后的雷達成像算法提供了借鑒。【關鍵詞】 合成孔徑
中國新通信 2017年4期2017-04-10
- 一種改進的合成孔徑聲吶圖像Lee濾波算法*
)一種改進的合成孔徑聲吶圖像Lee濾波算法*金鳳來1鐘何平2(1.海軍裝備部駐天津地區(qū)防救軍事代表室 天津 300042)(2.海軍工程大學海軍水聲技術研究所 武漢 430033)針對合成孔徑聲吶圖像相干斑抑制難的問題,提出了一種改進的Lee濾波相干斑抑制算法。該方法將Lee濾波與中值濾波相結合,能夠在保持圖像邊緣細節(jié)的同時有效消除相干斑。最后通過對真實合成孔徑聲吶圖像相干斑抑制試驗驗證了所提方法的有效性。合成孔徑聲吶; 相干斑抑制; Lee濾波1 引言合
艦船電子工程 2017年3期2017-04-07
- 大口徑光學合成孔徑成像技術發(fā)展現(xiàn)狀
）大口徑光學合成孔徑成像技術發(fā)展現(xiàn)狀周程灝1，王治樂1*，朱 峰2（1.哈爾濱工業(yè)大學航天學院，黑龍江哈爾濱150001；2.中國工程物理研究院，四川綿陽621900）簡明介紹了光學合成孔徑的兩種成像方式和光學波段合成孔徑的發(fā)展概況。全面介紹鏡面拼接、稀疏孔徑和位相陣列3種合成孔徑結構系統(tǒng)國內外發(fā)展現(xiàn)狀。歸納出了目前光學合成孔徑技術在天基和地基觀測系統(tǒng)的發(fā)展趨勢及技術難題。與傳統(tǒng)單一口徑的光學系統(tǒng)相比，光學合成孔徑系統(tǒng)具有更高的分辨率、鏡面加工難度低、易折
中國光學 2017年1期2017-03-11
- 基于逆合成孔徑成像激光雷達的自旋小目標成像系統(tǒng)*
00）基于逆合成孔徑成像激光雷達的自旋小目標成像系統(tǒng)*劉智超1，2，楊進華1（1.長春理工大學光電工程學院，長春130000；2.長春理工大學光電信息學院，長春130000）為了獲得毫米級自旋小目標的清晰成像，采用逆合成孔徑成像激光雷達技術設計了基于距離向數(shù)據(jù)與方位向數(shù)據(jù)相融合的圖像重建系統(tǒng)。系統(tǒng)采用大帶寬、窄線寬光纖激光器配合調制器實現(xiàn)激光脈沖的線性調頻，利用光外差原理對回波信號進行采集處理。結合自旋目標的運動特性，給出了含有自旋分量的回波信號函數(shù)方程，
火力與指揮控制 2016年11期2016-12-09
- 合成孔徑雷達高度計與傳統(tǒng)高度計精度比對分析與機載試驗驗證
衛(wèi) 于秀芬?合成孔徑雷達高度計與傳統(tǒng)高度計精度比對分析與機載試驗驗證劉 鵬①②③許 可*①②王 磊①②史靈衛(wèi)①②于秀芬①②①(中國科學院微波遙感技術重點實驗室 北京 100190)②(中國科學院國家空間科學中心 北京 100190)③(中國科學院大學 北京 100049)合成孔徑雷達高度計是目前測高精度最高的新一代衛(wèi)星海洋雷達高度計，它將孔徑合成的思想引入到傳統(tǒng)高度計中來，測高精度比傳統(tǒng)高度計提高了1倍。該文在對合成孔徑雷達高度計與傳統(tǒng)雷達高度計的測量精度
電子與信息學報 2016年10期2016-10-29
- 基于合成孔徑聚焦的不銹鋼焊縫超聲TOFD檢測技術
63)?基于合成孔徑聚焦的不銹鋼焊縫超聲TOFD檢測技術彭國平1,陳振華2,葉偉文1,盧超2(1.廣州特種承壓設備檢測研究院， 廣州 510663;2.南昌航空大學 無損檢測技術教育部重點實驗室， 南昌 330063)奧氏體不銹鋼焊縫受粗大柱狀晶組織的影響，其焊縫的超聲TOFD檢測信號信噪比低、掃描圖像模糊，缺陷檢測容易誤判或漏檢。為提高檢測信號信噪比及掃描圖像分辨力，引入合成孔徑聚焦算法對超聲TOFD-D掃描采集的A信號進行處理，并分析了變跡窗對處理后檢
無損檢測 2016年9期2016-10-26
- 合成孔徑聲納技術以及在海底探測中的應用研究
66033）合成孔徑聲納技術以及在海底探測中的應用研究楊敏，宋士林，徐棟，王小丹（國家海洋局北海海洋技術保障中心，山東青島266033）合成孔徑聲納技術逐漸成為海底探測領域的熱門研究方向，其在地貌成像、沉底和掩埋小目標成像、海底管道探測等方面的應用均取得重要進展。文中系統(tǒng)闡述了合成孔徑聲納技術的工作原理和研究現(xiàn)狀，重點介紹了雙頻雙側合成孔徑聲納的技術優(yōu)勢。結合海底管線探查案例，詳細分析了該設備的應用情況，并與淺地層剖面儀實際獲取的圖像進行了對比，驗證了雙頻
海洋技術學報 2016年2期2016-10-25
- 基于合成孔徑聚焦圖像信息的車載三維視覺導航方法
006）基于合成孔徑聚焦圖像信息的車載三維視覺導航方法陳智1，陳廣東2，程浩1，黃海行1 （1.南京航空航天大學 電子信息工程學院，江蘇 南京210016；2.南京航空航天大學 無人機研究院，江蘇 南京210016）合成孔徑視覺測距是多目視覺測量與單目視覺測量相結合的產物。合成孔徑聚焦測距方法是一種通用的圖像視覺方法，對光照、色彩、紋理等變化穩(wěn)定性好，能實時處理，適用于復雜的交通管理工程，為車輛自動駕駛找到了一種新導航方法。利用小孔成像模型攝像機共面陣列獲
電子設計工程 2016年11期2016-09-26
- SAR技術及相關算法研究綜述
簡要介紹有關合成孔徑技術等方面的知識，其次重點論述了距離[-]多普勒、線頻調變標、頻率變標和極坐標格式等SAR成像算法，并適當分析其優(yōu)缺點；對SAR圖像相干斑濾波的相關原理和算法進行了簡要分析和歸納；最后給出了今后合成孔徑雷達技術的發(fā)展方向，為合成孔徑雷達技術的研究工作提供參考。關鍵詞：合成孔徑；距離[-]多普勒；極坐標格式；相干斑濾波中圖分類號：TN958 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）10-0242-02雷達的發(fā)展可以說是無線
電腦知識與技術 2016年10期2016-06-16
- 混凝土超聲無損檢測系統(tǒng)設計
z的超聲，以合成孔徑聚焦成像算法為基礎，將四路信號整合為一路信號，通過判斷回波信號聲時、聲幅和主頻的變化來對混凝土質量進行檢測，大大增加了混凝土缺陷回波的分辨率，提高了系統(tǒng)的檢測精度。實驗表明，系統(tǒng)性能穩(wěn)定，精度高，有廣闊的應用前景。關鍵詞：混凝土工程；無損檢測；一發(fā)四收超聲信號處理系統(tǒng)；大容量數(shù)據(jù)采集卡；合成孔徑聚焦成像算法傳統(tǒng)換能器的半功率波速角為0.84λ/d[1]，其中d為換能器的直徑，λ為超聲的工作波長，高頻超聲的分辨率高，低頻超聲的分辨率低，由
山西電子技術 2016年1期2016-04-13
- 基于單天線的GNSS合成孔徑技術研究進展
線的GNSS合成孔徑技術研究進展何國鋒,聶俊偉,伍微,王飛雪(國防科學技術大學電子科學與工程學院衛(wèi)星導航定位技術工程研究中心,長沙 410073)摘要：本文主要介紹了合成孔徑的基本原理及合成孔徑技術在國內外的發(fā)展研究進展,以及合成陣列的模型和信號模型,并且介紹了合成孔徑技術在導航領域的基本應用，但現(xiàn)階段由于技術不成熟以及硬件條件等的限制,此技術還未真正得到廣泛應用，但基于單天線的合成孔徑技術具有先天的優(yōu)勢,未來將有很大的發(fā)展前景．關鍵詞：單天線;合成孔徑;
全球定位系統(tǒng) 2015年5期2016-01-12
- 一種改進的合成孔徑激光雷達成像算法
23050）合成孔徑激光雷達（Synthetic Aperture Ladar，SAL）是一種通過較小的雷達孔徑就能夠實現(xiàn)高分辨率成像的高靈敏度激光雷達。近幾年來，對于SAL的成像算法以R-D算法為主，但是R-D算法不能滿足SAL產生高分辨率成像。本文提出一種算法，即通過基于時間的傅里葉變換對回波信號進行補償和距離徙動校正。用這種方法對目標做了仿真實驗，得到了良好的結果。1 SAL回波信號分析SAL成像系統(tǒng)與SAR成像系統(tǒng)的成像原理大體相同，但是SAL成像
長春理工大學學報（自然科學版） 2015年3期2015-12-07
- 合成孔徑成像中掩埋目標的深度誤差分析
維，劉紀元?合成孔徑成像中掩埋目標的深度誤差分析劉昊1,2, 劉維1，劉紀元1(1. 中國科學院聲學研究所，北京100190；2. 中國科學院大學，北京100049)在掩埋目標三維成像過程中，沉積層底質的不同與掩埋深度的變化，會使成像結果中目標深度與真實深度出現(xiàn)偏差。針對這一問題，可以利用下視的面陣合成孔徑三維成像算法，通過構建水下分層模型與聲速剖面模型，對掩埋點目標進行三維成像仿真。通過改變沉積層底質與掩埋深度，從理論分析與仿真結果研究深度誤差的變化。研
聲學技術 2015年3期2015-10-13
- 掩埋海底管道探測方法及新技術應用研究
, 其中低頻合成孔徑聲吶技術是其中之一, 隨著不斷的技術進步, 這項技術逐漸趨于成熟, 接近應用的水平。同時, 近一兩年國外出現(xiàn)了三維海底成像系統(tǒng)。2.1 合成孔徑聲吶合成孔徑聲吶是國內外海洋探測領域的研究熱點和前沿之一, 它通過二維或三維的成像結果, 使人們獲取對水底地形地貌直觀而準確的資料。合成孔徑聲吶是一種高分辨率成像聲吶, 是成像聲吶新的發(fā)展趨勢?；驹硎抢眯〕叽缁囇乜臻g的勻速直線運動來虛擬大孔徑的基陣, 從而獲得沿運動方向的高分辨率。做法是
海洋科學 2015年6期2015-04-11
- GEO SAR長合成孔徑時間彎曲軌跡成像試驗
O SAR長合成孔徑時間彎曲軌跡成像試驗李財品1,2何明一1朱雅琳2李光廷2劉波2(1 西北工業(yè)大學電子信息學院，西安 710129)(2中國空間技術研究院西安分院，西安 710100)地球同步軌道合成孔徑雷達(GEO SAR)具有重訪周期短，觀測范圍廣等優(yōu)點，在軍事及民用領域具有重要的應用價值。針對GEO SAR長合成孔徑時間彎曲軌跡復雜成像特性，首次提出一種地面演示驗證方法，對長合成孔徑時間彎曲軌跡下成像可行性進行驗證。給出長合成孔徑時間彎曲軌跡定量分
中國空間科學技術 2015年4期2015-02-24
- 合成孔徑序列波束形成軸向運動補償方法
0190)?合成孔徑序列波束形成軸向運動補償方法孟曉輝 理 華*王君琳(中國科學院聲學研究所，北京 100190)合成孔徑序列波束方法是一種新穎的醫(yī)學超聲成像方法，采用兩個階段的波束形成，在傳統(tǒng)的超聲成像系統(tǒng)中實現(xiàn)合成孔徑成像，在不需要存儲和傳輸大量射頻回波數(shù)據(jù)的情況下，提高醫(yī)學超聲圖像的分辨率。該方法的前提是假設成像目標靜止不動，而通過仿真分析發(fā)現(xiàn)運動會造成成像目標位置錯誤。針對此問題，提出一種合成孔徑序列波束形成運動估計和補償方法：首先通過在同一位置連
中國生物醫(yī)學工程學報 2015年5期2015-02-20
- 基于亮點跡線跟蹤的逆合成孔徑成像運動補償技術
要有2 種:合成孔徑雷達 (Synthetic Aperture Radar，SAR)和逆合成孔徑雷達(Inverse Synthetic Aperture Radar，ISAR)，其中SAR 以其高分辨率、全天候、穿透性強等優(yōu)點被公認為是現(xiàn)代微波遙感領域一項突破性的成就，并被廣泛應用到軍事和民用等方面;ISAR 是在SAR的基礎上發(fā)展起來的又一種高分辨成像雷達［1－5］。如果讓雷達不動，而目標運動，從獲取回波的多普勒信息的觀點來看，二者等價，ISAR 就
艦船科學技術 2014年10期2014-12-07
- 矢量陣被動合成孔徑算法
，本文將被動合成孔徑技術應用于矢量線列陣，并給出仿真研究結果。1 被動合成孔徑測量模型被動合成孔徑處理技術是一種通過接收水聽器的運動來增加線列陣有效孔徑的一種技術。其最主要的優(yōu)點是通過一個短的拖曳線列陣的勻速直線運動可以獲得與長的線列陣相同的增益，從而降低長線列陣的設計建造成本及控制難度。相對于傳統(tǒng)的波束形成技術，信號的增益和角度分辨率都與線列陣的孔徑長度有關，常規(guī)波束形成的信號增益可以表示為式中:N 為陣元的個數(shù);d 為陣元間距;λ 為入射信號的波長;θ
艦船科學技術 2014年7期2014-12-05
- 波紋管注漿缺陷超聲檢測方法
聲波反射法與合成孔徑聚焦技術，提出了一種可以有效增加系統(tǒng)方位向分辨率的混凝土無損檢測方法。1 超聲反射法檢測原理超聲波作為一種彈性波，在從一種結構界面向另一種結構界面?zhèn)鞑サ臅r候，會發(fā)生較強的反射。因此，超聲波在混凝土中傳播時，如果遇到因注漿不密實而產生的缺陷，就會被這些缺陷結構反射，產生回波信號。這些回波信號帶有物體內部結構的特征信息，將其進行處理，就可以得到混凝土的內部結構[7-8]。超聲波檢測判別缺陷的基本依據(jù)有聲速變化、能量變化、頻率變化、相位變化等
實驗技術與管理 2014年2期2014-03-25
- 合成孔徑聚焦超聲成像在混凝土探傷中的應用研究
30051）合成孔徑聚焦超聲成像在混凝土探傷中的應用研究呂曉光1,2， 王明泉1,2， 李光亞1,2（1.中北大學動態(tài)測試技術重點實驗室，山西 太原 030051；2. 中北大學信息與通信工程學院，山西 太原 030051）針對超聲波在混凝土檢測中分辨率低、成像質量差等問題，提出了采用合成孔徑聚焦技術對檢測聲波信號進行成像處理的方法。通過超聲波仿真軟件WAVE 2000建立混凝土缺陷模型，結合混凝土超聲探測的方式和特點，采用MATLAB軟件編寫相適應的合成
圖學學報 2014年6期2014-03-17
- 特厚結構鍛焊件的超聲信號處理方法
SAFT技術合成孔徑聚焦技術［4］（SAFT）是指通過綜合多個處于不同幾何位置的超聲波換能器所接收到的信號，實現(xiàn)一個等效的大孔徑換能器，從而提高對目標區(qū)域內反射體的分辨能力。使用合成孔徑技術進行超聲波探傷時，橫向分辨率為基元換能器直徑的一半，與波長和縱向距離無關。當每個探頭的孔徑為d時，橫向分辨率為的d/2。由于合成孔徑技術針對的檢測對象為特厚尺寸焊縫、鍛件等，制造試塊的難度大，成本高，因此我們使用仿真數(shù)值模擬試驗進行驗證。仿真研究在自行開發(fā)的一套超聲波檢
經濟技術協(xié)作信息 2014年10期2014-02-22
- 淺析SHADOWS 合成孔徑聲納的數(shù)據(jù)成像處理技術
著重要作用。合成孔徑聲納(Synthetic Aperture Sonar,SAS)技術是目前世界上最先進、應用最為廣泛的水下探測成像技術。它以合成孔徑理論為基礎，借鑒合成孔徑雷達的技術，以實現(xiàn)用小尺寸聲納基陣和低工作頻率滿足不同探測距離的高精度成像需求。因此，合成孔徑聲納可以獲得均勻恒定的高分辨率空間圖像，能比一般的聲納圖像高1～2個數(shù)量級[1]。目前,合成孔徑聲納是國內外海洋聲學成像領域的研究熱點。合成孔徑聲納的研究始于20世紀60年代，美國Rayth
海洋技術學報 2013年2期2013-08-06
- 契比雪夫加權應用被動合成孔徑處理算法研究?
加權應用被動合成孔徑處理算法研究?趙閃1，2，??，孫長瑜1，陳新華1（1.中國科學院聲學研究所，北京100190；2.中國科學院研究生院，北京100190）提出了將契比雪夫加權應用于被動合成孔徑處理算法。被動合成孔徑技術對小孔徑基陣沿直線運動接收到的信號進行合成處理，從而達到虛擬大孔徑基陣方位分辨力效果。將契比雪夫加權應用于線陣合成孔徑前后波束圖的指向性研究，對主瓣寬度變化予以合理解釋。理論分析結合仿真驗證表明，被動合成孔徑處理算法應用契比雪夫加權可以在
電訊技術 2013年2期2013-03-17
- 美升級臺灣F-16機載雷達的關鍵技術分析
多普勒銳化和合成孔徑技術進行了深入的討論，研究表明合成孔徑技術能更好地提高成像效果。最后分析了升級F-16帶來的不足，說明升級不能阻止國家的統(tǒng)一大業(yè)。有源電掃相控陣；合成孔徑；多普勒波束銳化；雷達日前，美國已決定對臺軍裝備的F-16進行升級，總價約為54萬美元。臺軍裝備是F-16 A/B型，其裝備雷達為AN/APG-66機載多功能數(shù)字化火控雷達，其體制為：脈沖多普勒、單脈沖、脈沖壓縮、多普勒波束銳化等。如果美對臺軍F-16雷達升級后，將變成AN/APG-8
電子設計工程 2012年4期2012-09-27
- 轉向目標逆合成孔徑成像技術
2)0 引言合成孔徑是目標不動、利用基陣的空間運動采樣，通過相干處理合成遠大于基陣物理孔徑的虛擬孔徑，獲得遠大于物理孔徑的方位分辨力和成像精度。合成孔徑方法已成功應用于雷達和聲吶等領域［1－2］。合成孔徑常用的工作模式有條帶測繪(strip-map) 模式和聚束合成孔徑(spotlight)模式［1］，其中，聚束模式要求在每個采樣位置，均應將波束對準目標區(qū)間，可獲得比條帶測繪模式更高的沿軌分辨力，但采用聚束模式的成像系統(tǒng)較為復雜。目前，國外合成孔徑聲吶大多
艦船科學技術 2012年10期2012-08-21
- 超聲TOFD圖譜多普勒頻移估計及增強算法研究
不同缺陷。從合成孔徑雷達技術發(fā)展過來的超聲合成孔徑聚焦成像（SAF）方法，通過低的工作頻率和較小的換能器孔徑獲得較好的分辨率。合成孔徑聚焦作為超聲TOFD后處理方法，能夠提高聚焦區(qū)域的橫向分辨率，同時在聚焦區(qū)域產生動態(tài)聚焦效果[5]。本研究利用SAFT對TOFD圖譜進行波束銳化和圖像增強。首先根據(jù)TOFD原理推導出缺陷尖端衍射回波的參數(shù)模型和多普勒頻移，繼而利用匹配濾波實現(xiàn)TOFD衍射信號的波束銳化，以此提高B掃圖譜的橫向分辨率。1 B掃描圖像參數(shù)模型的建
電焊機 2012年12期2012-08-06
- 基于波束仿真的合成孔徑聚焦成像研究
字形成技術、合成孔徑成像技術、動態(tài)多頻率掃描和超聲相控陣技術等。合成孔徑成像技術最早出自于軍事上的合成孔徑雷達技術[5],一般分為機載和星載兩種。與直接成像技術相比較,合成孔徑成像技術的特點是可以用小孔徑的換能器以及低的工作頻率來獲得比較高的方位分辨率,可以在近場區(qū)(即菲涅爾區(qū))工作,在圖像的重建過程中,易于應用各種圖像處理技術,用于不同成像對象,以提高圖像清晰度及信噪比[6]。筆者在合成孔徑成像理論的基礎上,對合成孔徑成像的波束形成進行了仿真研究,從單陣
無損檢測 2011年1期2011-07-23
- 基于MUSIC算法的多普勒引信目標定位
本文提出在小合成孔徑的基礎上采用M USIC算法估計多普勒頻率實現(xiàn)目標定位。1 合成孔徑與MUSIC算法原理合成孔徑是利用天線與目標間的相對運動造成的多普勒頻移現(xiàn)象來工作的,其基本原理如圖1所示。設天線以速度v沿直線運動,M個目標回波信號分別從θi(i=1,2,…,M)方向反射回天線,經過相參混頻后濾波輸出的多普勒回波信號為:式中,Ui(t)和φi分別為各個回波信號混頻后的幅度和相位,ωdi為多普勒角頻率,且λ0為載波波長。圖1 合成孔徑原理Fig.1 P
探測與控制學報 2010年5期2010-12-01