学术报告|空间目标雷达成像特征提取与姿态估计研究

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近年来各国空间活动日趋频繁，在轨空间目标数量飞速上涨，空间目标在轨状态的精确估计引发了广泛关注。现阶段空间目标在轨姿态的精确测量依赖于雷达与光学高质量连续高分辨成像感知。地基逆合成孔径雷达（ISAR）具备全天时、全天候、主动式监测空间目标的能力，是获取空间目标观测数据的重要手段。通过窄带信号对空间目标进行精密跟踪同时，ISAR利用宽带实现目标高分辨成像，结合雷达目标特性分析技术为目标状态分析工作提供有力支持。基于ISAR成像特征的空间目标姿态估计是空间目标状态估计研究的一个可行途径，获取的目标信息可避免潜在故障威胁和预判航天态势发展，在空间目标状态监测和信息感知应用中具有较高的潜力。现有公开的空间目标雷达成像特征提取与姿态估计研究以目标高分辨成像和大致运动状态评估为主，目标状态参数的估计依赖于目标观测数据与历史积累观测数据库的特征匹配，缺乏观测物理模型的支撑，估计精度有限，难以推广至复杂运动目标、非合作目标等实际应用场景。尤其是失控自旋空间目标状态估计问题中，目标自身复杂转动直接导致成像平面变化，使得现有方案难以实现其在轨状态的参数化表达，是当前该领域研究的一大难题。为解决上述难点，中山大学张磊副教授科研团队创新性地提出了利用目标ISAR成像部件级投影特征、图像相位特征进行目标在轨姿态参数的精确估计。针对目标自旋情况下的估计困难，引入了多站联测、光电融合的方式，分别实现了雷达资源调度的“以‘空间’换取‘时间’”和相同观测视角下光学、雷达观测图像间的互补融合，为该领域多源传感器信息融合研究提供了新的视角与思路。张磊副教授、周叶剑讲师在“第十五届全国雷达学术年会”上做了题为《空间目标雷达成像特征提取与姿态估计研究》的特邀报告，详细阐述了阶段性的研究成果及未来研究方向。报告PPT内容如下。

专家简介

张 磊，1984年生，中山大学副教授、博士生导师，雷达学报青年编委。2012年3月于西安电子科技大学获得信息与通信工程专业工学博士学位，2012年4月至2019年3月于西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室工作,2019年3月进入中山大学电子与通信工程学院从事教学与科研工作。长期从事雷达成像与探测方面的科研和教学工作，主要研究方向为新体制雷达、雷达成像与识别感知。以第一作者身份发表SCI论文20余篇，以通信作者身份发表SCI论文20余篇，其中中科院分区领域Top期刊20篇，以第一作者身份授权专利10余项。获得陕西省科技进步一等奖一项、科技进步奖一等奖1项、二等奖1项、三等奖1项，获得2014年陕西省优秀博士论文奖。主持承担完成国家自然科学基金、国家973课题、国家863课题、十三五预研项目10余项。

周叶剑，1993年生，浙江工业大学讲师（特聘副研究员）。2020年12月于西安电子科技大学获得信息与通信工程专业工学博士学位，2020年12月进入浙江工业大学信息工程学院从事教学与科研工作。从事雷达信号处理和图像解译方面的科研工作，主要研究方向为逆合成孔径雷达成像、雷达图像解译。以第一作者身份发表SCI论文6篇，其中中科院分区领域Top期刊4篇，授权专利6项。深入参与多项国家自然科学基金、国家863课题、十三五预研项目研究工作。

编辑：蒋文

审核：贾守新

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