【最新成果】机载圆周SAR成像技术研究

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近年来，为了满足观测场景精细成像和复杂目标精确解译的需求，对圆周合成孔径雷达（CSAR）成像技术的研究受到越来越多的关注。与直线轨迹SAR（LSAR）相比，CSAR成像模式能够避免LSAR成像中存在的遮挡、阴影等现象，从而实现对城市、山岳等复杂场景的全方位成像观测。此外，CSAR还能够获得观测目标的高分辨全方位三维图像，从而有助于实现对复杂目标的精确解译。然而，CSAR的特殊成像几何（图1），使成像处理变得更加复杂，难度更大。

图1 机载单基线/多基线CSAR成像几何

针对该问题，国防科技大学安道祥副教授等研究了机载CSAR空间分辨率评估、二维成像和三维成像方法，并基于机载P波段和X波段CSAR实测数据，实现了高质量的城镇场景二维成像和车辆类目标三维成像处理。此外，团队还利用自主研制的P波段SAR系统开展了机载LSAR与CSAR外场飞行成像的对比试验，证明了CSAR成像的可行性和独特优势。

该工作已发表在《雷达学报》2020年第2期“合成孔径雷达技术”专刊3“机载圆周SAR成像技术研究”（安道祥，陈乐平，冯东，黄晓涛，周智敏）。

图2 机载P波段LSAR和CSAR成像结果对比

该文首先基于所建立的机载CSAR成像模型，研究了非相干成像处理下的图像分辨率评估方法；然后，提出了一种机载CSAR二维成像及自聚焦方法，实现了对机载P波段CSAR实测数据的高质量二维成像（图2）；接下来，研究了单基线CSAR三维图像重构方法，实现了对轿车、SUV等普通商用车辆类目标的高精度三维图像重构（图3）；最后，研究了多基线CSAR（HoloSAR）三维成像方法，实现了普通商用车辆和特种车辆－铲车的高质量三维成像（图4），机载X波段CSAR实测数据处理结果验证了所研究三维图像重构方法和HoloSAR三维成像方法的有效性和实用性。

图3 单基线CSAR的车辆目标三维图像重构结果

图4 机载HoloSAR的车辆目标三维成像结果

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