《費涅爾變換望遠術成像關鍵技術研究》是依託上海師範大學，由閆愛民擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：費涅爾變換望遠術成像關鍵技術研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：閆愛民
- 依託單位：上海師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
在目標觀測套用中，獲取目標的高解析度圖像是低可觀測性目標探測、高解析度目標識別等領域不斷追求的目標，具有戰略性發展地位。.本項目發展一種新型的高分辨成像技術－費涅爾變換望遠術，用費涅爾波帶片編碼獲取的目標信息，回波信號轉換為時間分離的光學下行信息串進行探測和處理，受大氣效應擾動的影響大大減小。可大大提高在大氣干擾或惡劣天氣條件下，對目標的精確跟蹤和高分辨成像識別能力。該技術更適合於較近作用距離也特別適用於強擾動介質或不同介面套用，如強湍流或空氣－海水界面的目標探測，具有創新性和巨大套用前景。.課題組近年來在大氣湍流、大氣與海水界面雷射束傳輸理論、合成孔徑雷達成像理論和算法、編碼成像處理、光學信息獲取與處理等方面做了大量的研究工作，已經很好的掌握了費涅爾變換望遠術成像的相關技術，具備了堅實的工作基礎。同時，本課題組承擔的基金委面上項目2005年驗收為特優。
結題摘要
在目標成像觀測套用中，光學和微波波段傳統的成像技術因受天線孔徑的限制，對感興趣的目標因超出分辨單元無法成像或識別細節。因此，高解析度成像技術是目標探測和識別領域的研究熱點。本項目將費涅爾變換理論和雷射干涉成像技術有效結合，提出一種新型的高解析度費涅爾望遠鏡成像雷射雷達，進行了雷達系統的總體技術方案最佳化設計，建立了相應的理論物理模型，針對性地解決了多項關鍵技術，形成理論和實驗相結合的具有鮮明特色的費涅爾變換望遠術的體系結構和算法。主要研究內容和結果如下： （1）對費涅爾望遠鏡成像雷射雷達進行了原理貫通和最佳化設計。採用了對於目標投射一個掃描的費涅爾波帶片光斑，目標與照明光斑的相互二維掃描將每個目標點的回波轉化為時間流信號，接收端採用同軸相干接收，同時將物體點編碼成為一個二維費涅爾波帶結構的複數二次項相位分布，再通過處理器的匹配濾波重構出物體圖像的最佳化設計總體方案。由於實施了空間對時間的傳輸信號轉化並且採用了同軸光束相干探測和複數相位合成，提高了接收靈敏度和成像信噪比，大大降低了大氣對於雷射傳輸的影響。 （2）進行了費涅爾望遠術掃描方式的設計和最佳化。為了擴展費涅爾望遠術的套用領域，實現高速飛行模式機載成像，結合機載海洋雷射雷達的掃描方式，研究了能夠實現快速掃描的圓錐掃描工作模式，進行了點目標和面目標的仿真模擬，研究結果表明該方式能有效改善光機振鏡正弦掃描的均勻性，實現機載模式費涅爾望遠術的高速掃描成像。 （3）費涅爾望遠術運動目標重採樣插值成像算法。針對費涅爾望遠術在對運動目標一維掃描成像過程中存在的非均勻採樣問題，通過選擇不同目標對多種插值算法進行仿真分析，最佳化選擇出立方卷積插值作為費涅爾望遠術的插值方法。計算機仿真結果與理論預測相符，驗證了該成像體系和成像算法的可行性。本項目提出的基於費涅爾望遠鏡的高解析度成像雷達系統的套用方向是近距離空間弱小目標或強擾動介質或不同介質面目標的監視和識別，有廣泛的軍事和民事套用前景。
