仇晓兰 焦泽坤 彭凌霄 陈健堃 郭嘉逸 周良将 陈龙永 丁赤飚* 徐 丰 董秋雷 吕守业
①(微波成像技术国家级重点实验室 北京 100190)
②(中国科学院空天信息创新研究院 北京 100190)
③(苏州空天信息研究院 苏州 215123)
④(复旦大学 上海 200433)
⑤(中国科学院自动化研究所 北京 100190)
⑥(北京市遥感信息研究所 北京 100192)
三维成像是合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)技术发展的重要前沿方向之一。SAR三维成像可以直接获得目标的三维电磁散射结构,消除SAR图像中由成像机理导致的收缩、叠掩、顶底倒置等现象,显著提升目标识别和解译能力,对全天时/全天候的三维环境构建、陡峭地形和城市测绘、目标精细化解译和灾害评估等具有重要意义。
目前国内外提出并开展研究的SAR三维成像技术体制,主要包括单通道层析成像和多通道阵列干涉,其能获得多角度观测信息来供三维成像使用。然而,目前即便是采用稀疏成像等处理方法,通常仍然需要数十次层析飞行或十余个天线阵列单元,数据采集周期长或雷达系统极其复杂,对于星载SAR的控轨要求和机载SAR的航迹控制要求均非常高,大规模推广应用难度很大。因此,亟需创新SAR三维成像的理论方法,实现自动化、高效能、低成本的SAR三维成像技术。
深入分析现有SAR三维成像处理技术,主要基于合成孔径的理论框架,利用成像观测的精确物理几何模型对雷达回波进行数学建模,基于“双/多角度”观测图像的像素点匹配、相干合成或几何求解来获得三维信息。……