典型线面目标合成孔径雷达参数化成像

合成孔径雷达（SAR）可全天候、全天时监视监测全球海洋和陆地资源，目前我国的星载合成孔径雷达如高分三号卫星已服务于海洋、减灾、水利、气象以及其他多个领域，为海洋监视监测，海洋权益维护和应急防灾减灾等提供重要技术支撑，对海洋强国、“一带一路”建设具有重要意义。

传统SAR从单一视角获取场景的散射信息，且传统成像算法均基于点目标模型，使得传统SAR图像中线面目标主要特征表现为一系列的强散射点，而非线散射特征和面散射特征，最终造成SAR图像中目标不连续，图像解译困难（图1）。

图1 光学图像与SAR图像对比

图2 线目标成像结果

针对该问题，北京理工大学的曾涛教授团队利用暗室转台和无人车载雷达率先开展了典型线面目标合成孔径雷达参数化成像的算法研究（图2），分析典型的线段、折线、三角形和三角面元目标的散射特性，通过对典型目标的类型判决和参数提取，成功实现线面目标的参数化成像，为线、面目标SAR图像解译提供有效支撑。

该工作拟发表在《雷达学报》2020年第2期“合成孔径雷达技术”专刊“典型线面目标合成孔径雷达参数化成像”（卫扬铠，曾涛，陈新亮，丁泽刚，范宇杰，温育涵），现已网络优先出版。

该文首先建立了典型的直线段和三角面元的参数化散射模型（图3），随后分别从距离向和方位向对线面目标成像机理进行了理论分析和仿真验证，得出结论：只有采样到雷达方向图的主瓣信息，即雷达扫过目标法线角度，目标在SAR图像中才能表征出完整的轮廓信息。最后，本文提出了基于贝叶斯理论的多种线性线面目标的参数化成像新方法，即通过贝叶斯理论对输入模型进行判决分类之后，通过宽角度SAR再成像的方法对判决目标进行参数化成像，最终得到了能够表征目标几何结构信息的SAR图像（图4）。

图3 参数化成像流程图

图4 参数化成像结果

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