《基於散射/運動/先驗聯合的旋轉天線目標SAR圖像解譯技術》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由秦玉亮擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於散射/運動/先驗聯合的旋轉天線目標SAR圖像解譯技術
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：秦玉亮
- 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
本項目旨在通過從SAR復圖像中提取地面、艦載旋轉天線目標的幾何和運動參數，實現對地面雷達站、防空反導艦艇等高價值目標的圖像解譯。通過建立天線的非理想點散射中心模型並集成運動參數形成統一觀測模型，從RCS、時頻分布和一維、二維雷達像角度挖掘天線的平滑、稀疏和統計先驗性信息並建模描述，以進行旋轉天線參數的聯合最佳化求解。該思路充分利用了旋轉天線目標的特性，有利於實現天線檢測/估計/識別一體化和運動/散射中心估計一體化，避免了顯式進行雜波抑制、距離徙動校正等複雜的處理過程，同時有利於正確識別機率的改善和缺失數據的處理，對於充分挖掘SAR數據信息、提高對高價值目標的探測能力具有重要意義。
結題摘要
本項目從天線類目標散射特性、天線類目標SAR觀測先驗信息建模、混合散射中心建模與最大似然求解方法和基於稀疏表示方法的混合散射中心模型參數估計方法四個方面進行了深入研究。 在天線類散射特性方面，系統研究了拋物面和平面細縫陣天線散射特性，分析出了拋物面反射天線特殊的散射特性：目標在不同姿態下其散射中心的分布不是固定不變的，故在不同姿態下距離像體現出的散射中心位置和強度分布也是不同的。在實際中，由於天線本身的轉動，其距離像序列具有周期重複的特性，可以據此進行天線的識別並估計其旋轉的周期等參數。對縫隙陣列天線，其散射場特性具有以下特點：散射場可以分成兩個部分近似模型，即無限大平板上的縫隙磁流源的貢獻和有限大平板的物理光學散射場的貢獻。縫隙天線散射場的耦合主要體現為隙縫之間的互耦。在先驗信息建模與獲取方面，推導了轉動屬性散射中心觀測模型和勻直航跡聚束SAR觀測幾何條件下，目標在波數域的觀測模型，表明仍可用第一類Fredholm方程表示，對此類方程進行離散化處理並以矩陣形式表示可將成像問題轉化為原因-模型辨識混合逆問題。對逆問題中參數估計的方法，提出了微動目標觀測模型最佳化求解的最大似然估計方法，實現了運動-散射參數聯合估計。該框架最大程度地利用了目標模型先驗和目標特性，通過引入目標模型先驗自動隱含了目標檢測與成像，並具有集成運動補償和對動靜目標聯合清晰成像的潛力。針對混合散射中心建模方法以及雷達目標回波的稀疏特性，本項目建立了SAR地面運動目標（GMTI）與SAR微動目標（MMTI）的稀疏成像模型，考慮到稀疏貝葉斯重構方法能夠在貝葉斯求解中包含稀疏信號的先驗信息，並採用貝葉斯計算方法來進行稀疏求解，另外在一定的先驗機率分布下，稀疏貝葉斯重構方法能夠轉化為基於L1懲罰項的最最佳化方法，因此本項目採用一種優良的稀疏貝葉斯重構方法—ExCoV方法進行SAR GMTI與SAR MMTI稀疏成像，仿真實驗表明該方法取得了較好的目標參數估計精度。
