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《艦船目標(biāo)SAR圖像仿真方法研究.pdf》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、總第205期2011年第7期艦船電子工程ShipElectromcEngineeringV01.31No.7102艦船目標(biāo)SAR圖像仿真方法研究+張顯峰楊露菁張偉(海軍工程大學(xué)電子工程學(xué)院武漢430033)摘要文章在分析合成孔徑雷達(dá)(SAR)仿真成像原理上,利用MultigenCreator實(shí)現(xiàn)艦船三維模型的建立,通過Ve-ga軟件的參數(shù)設(shè)置。得到艦船目標(biāo)的sAR仿真圖像。同時(shí),應(yīng)用圖形電磁計(jì)算方法獲得艦船目標(biāo)的雷達(dá)散射截面,通過投影變換,獲得艦船目標(biāo)的SAR仿真圖像。最后,根據(jù)得到的仿真圖像,對兩種方法進(jìn)行比較。關(guān)鍵詞合成孔徑雷達(dá);MultigenVega
2、;圖形電磁計(jì)算方法;圖像仿真中圖分類號(hào)TN95ResearchonSARImageSimulationofVesselTargetszhangxianfengYangLujingZhangwei(InfomationandElectricC0llege,NavalUnjv.ofEngineering,Wuhan430033)AbstmctThepaperdiscussestwomethodsofmvalship’s&氣RimagesimulationbasedontheaIlalysisofSAR’si瑚一百ngsimulationprincipl已onem
3、ethodemphasizesonthecourSeofnavalship’smodelingwithMultigenCreator,andgetsna—valship’sSARsimulationirmge誦thdifferentparameter.TheotherusesGRDC0toobtainR(恣ofnavalship,andgetsm—valship’sSARsimulationimagebytransfonningprojectionAtlast,thepapercomparesthetwomethodsaccordingtotheSAR’si
4、magingsimulatio兒KeyWordsSAR,MultigenVega,GREl00,imagesimulationCI粕洛N_耵1b盯TN951引言2SAR成像仿真原理合成孔徑雷達(dá)(SAR)是一種高分辨率成像傳感器,具有全天時(shí)、全天候、遠(yuǎn)距離、大范圍、多參數(shù)探測、可穿透一定覆蓋物等特點(diǎn),在軍事和民用領(lǐng)域都發(fā)揮了巨大的作用。由于SAR實(shí)際得到的圖像數(shù)據(jù)有限,無法滿足實(shí)際需求,從而促進(jìn)了SAR圖像仿真技術(shù)的發(fā)展。通過SAR圖像仿真試驗(yàn),可為實(shí)際SAR系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)提供依據(jù),也可為SAR圖像識(shí)別等后續(xù)處理提供圖像素材。本文根據(jù)SAR圖像特征,分別介紹了
5、通過圖形電磁計(jì)算方法和Vega軟件實(shí)現(xiàn)艦船目標(biāo)SAR圖像仿真的兩種方法,并依據(jù)得到的仿真圖像,對兩種方法進(jìn)行了比較。SAR成像是一個(gè)回波信號(hào)處理的過程,即從機(jī)載或星載合成孔徑雷達(dá)發(fā)射天線發(fā)射出去的電磁波,經(jīng)目標(biāo)散射后回到合成孔徑雷達(dá)接收天線后進(jìn)行相應(yīng)的處理,運(yùn)用相應(yīng)的成像算法生成圖像??梢?,回波信號(hào)是決定成像效果的基礎(chǔ),而決定回波信號(hào)的重要因素是雷達(dá)散射截面(RcS)L1I,所以開展SAR圖像仿真,必須要確定目標(biāo)區(qū)域的RCS值,而目標(biāo)區(qū)域的RCS受到入射波長、入射角度、目標(biāo)物理特性形狀和極化方向等因素的影響[2]。本文介紹的兩種實(shí)現(xiàn)方法對成像過程進(jìn)行了必要的
6、簡化,從而避免了復(fù)雜的電磁計(jì)算,實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)仿真。·收稿日期:2011年1月16日,修回日期:2011年2月23日作者簡介:張顯峰.男.講師,研究方向:圖像仿真。楊露菁,女,博士研究生,副教授,研究方向:模式識(shí)別。張偉,男,助教.研究方向:數(shù)據(jù)融合。2011年第7期艦船電子一【程1033應(yīng)用Vega實(shí)現(xiàn)圖像仿真MultigenVega是一套專業(yè)視景仿真軟件,具有友好的圖形用戶界面I。ynx、完整的C語言應(yīng)用程序接口API、豐富的相關(guān)使用庫函數(shù)和一批可選的功能模塊[3]。本文利用Vega中的一個(gè)可選模塊RadarWorks,通過紋理材料圖生成器(TMM)產(chǎn)生目標(biāo)
7、材料紋理,得到目標(biāo)區(qū)域的RCS,并通過系統(tǒng)設(shè)置的各項(xiàng)參數(shù)實(shí)現(xiàn)艦船在條帶式工作模式下的仿真圖像。SAR圖像仿真主要通過MultigenCreator建模、紋理材料映射、Vega各模塊設(shè)置和SAR圖像模擬等四個(gè)步驟完成n],具體流程如圖1所示?!?1里!.墮仝r蕊曇薷繇稚l極化方繁息方位等特征l鼗簧季瓦、Creatoo建模Lynx中基本模塊和Radarworks模塊的圖形界面修正RCSTMM紋理1.1材料屬性ll顯示模材料生成器I。l數(shù)據(jù)庫Il圖像圖lSAR圖像仿真流程3.1MultigenCreator建模在設(shè)計(jì)艦船模型時(shí),將艦船目標(biāo)劃分為分段模塊、次模
8、塊、組件、零部件等,運(yùn)用積木式模塊化建模思想[5],