《基於微動分析的空間目標高分辨三維成像技術》是依託西安電子科技大學，由白雪茹擔任項目負責人的聯合基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於微動分析的空間目標高分辨三維成像技術
- 項目類別：聯合基金項目
- 項目負責人：白雪茹
- 依託單位：西安電子科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
太空碎片、彈道目標和衛星的游離部件等空間目標相對於逆合成孔徑雷達(ISAR)具有高速運動和微動等特性，會形成複雜的ISAR成像陣列流形，增加聚焦成像的難度。但另一方面，目標微動為高分辨三維成像提供了豐富的形狀和運動信息。目前，如何有效地利用空間目標微動進行特徵提取和高分辨三維成像是提高成像雷達性能的關鍵技術。本項目針對空間微動目標高分辨三維成像中目標高速運動、微動複雜等難題，通過成像建模和分析，探索空間微動目標高分辨三維成像的機理，進而利用先進信號處理方法研究有效的空間目標微動特徵分析與提取方法，進一步基於微動分析研究空間目標高分辨三維成像方法和圖像定標技術，最終實現空間微動目標的三維高分辨成像。本項目研究屬於微動目標探測的共性技術，在空間態勢感知、空間安全、防空反導和目標識別等領域都有廣泛的套用價值。
結題摘要
通過對空間微動目標的三維高分辨ISAR成像，可以獲得其形狀、尺寸、微動參數等形態學特徵與運動學特徵。目前，如何有效利用空間目標微動進行特徵提取與高分辨三維成像是提高成像雷達對空間目標探測與識別性能的關鍵技術。本項目針對基於微動分析的空間目標高分辨三維成像技術開展研究工作，主要研究內容包括：（1）空間目標微動高分辨ISAR三維成像機理分析和成像建模；（2）空間目標微動特徵分析與提取；（3）空間目標高分辨三維成像；（4）空間目標圖像定標等四方面。在空間目標微動高分辨ISAR三維成像建模方面，建立了自旋、進動、章動等典型微動的參數化模型，並結合對應模型建立了典型滑動散射中心的瞬時斜距模型和屬性散射中心模型；針對複雜微動參數化模型不易求解等問題，建立了對微動目標觀測的非參數化模型。在空間目標微動特徵分析與提取方面，提出了基於稀疏時頻表征的微動特徵增強方法，進一步提出基於深度卷積神經網路的微動狀態判別方法。在此基礎上，提出基於等效雷達視線矩陣的典型微動參數估計方法。在空間目標高分辨三維成像方面，提出基於尺度變換與匹配濾波的進動錐體三維高分辨成像方法與微動參數估計方法；提出基於二維散射中心關聯的複雜微動目標非參數化成像方法，進一步提出基於拉普拉斯運算元的微動群目標非參數化成像方法。在空間目標圖像定標方面，提出基於黎曼流形最佳化的缺損航跡矩陣填充方法與基於鬆弛約束矩陣分解的空間目標三維重構與圖像定標方法。相關研究工作將為提高我國成像雷達的空間態勢感知能力提供理論與技術支撐。
