【最新成果】多方位角多基线星载SAR 3维成像方法研究

星载合成孔径雷达（SAR）具备全天时、全天候的工作能力，已成为空间对地观测的重要手段之一。经历了近四十年的发展，星载SAR在多波段、多极化、多模式、高分宽幅等方面取得了重要的研究成果，但在目标多方位角3维信息获取方面仍是空白，限制了星载SAR的应用效能。

基于多基线的SAR层析（TomoSAR）3维成像技术可以解决SAR 2维图像中固有的叠掩问题，实现3维成像，但是现有的星载SAR系统只能获取观测区域小方位角范围内的3维图像，无法获取复杂、不规则目标中被遮挡部分的3维信息，因此亟需开展多方位角3维成像技术研究。

针对该问题，北京航空航天大学陈杰教授团队提出多方位角多基线星载SAR 3维成像方法，该方法可实现方位斜视多基线星载SAR数据的3维成像处理，并将获取的不同方位角下的3维图像进行融合处理，可得到目标的多方位角3维图像。

该工作已发表在《雷达学报》网络优先出版的“多方位角多基线星载SAR 3维成像方法研究”中（匡 辉,杨 威,王鹏波,陈 杰）。

图1 多方位角多基线星载SAR观测模型

图2 斜视多基线星载SAR 3维成像几何模型

该文首先建立了多方位角多基线星载SAR观测模型（图1）和斜视多基线星载SAR 3维成像几何模型（图2），在此基础上，推导论证了方位斜视观测时的多基线3维成像信号模型与正侧视时具有统一的形式，为直接将正侧视时的3维成像方法应用于斜视时的3维处理提供理论支撑；进一步，给出了多方位角多基线星载SAR 3维成像方法及处理流程，其包括SAR斜视3维处理和多方位角3维点云融合两个步骤；最后通过方位角45°下的点阵目标实验验证SAR斜视3维处理方法的有效性（图3），并利用方位角45°和-45°下的直升机目标仿真验证多方位角三维点云融合方法的有效性（图4）。

图3 方位角45°多基线观测下点阵目标三维成像结果

（a）方位角45°多基线观测下直升机目标3维成像结果

（b）方位角-45°多基线观测下直升机目标3维成像结果

（c）方位角45°和-45°直升机目标3维图像融合结果

图4 直升机目标45°和-45°3维成像结果

了解详细内容请点击下面阅读原文。