• Українська
  • English
  • Русский
ISSN 2415-3400 (Online)
ISSN 1028-821X (Print)

Модификация алгоритма обратного проецирования для повышения вероятности обнаружения движущихся целей при обработке данных РСА

Рубрика: 
РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН, РАДИОЛОКАЦИЯ И ДИСТАНЦИОННОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ
Балабан, МВ, Гончаренко, ЮВ, Горобец, ВН, Кивва, ФВ, Коворотный, АЛ, Фаркухарсон, Г
Organization: 

 

Институт радиофизики и электроники им. А. Я. Усикова НАН Украины
12, ул. Акад. Проскуры, Харьков, 61085, Украина
E-mail: vgorobets777@gmail.com 

Microwave Systems Laboratory, Colorado State University,
Fort Collins, CO 80523, USA

Air-Sea Interaction and Remote Sending Department, Applied Physics Laboratory,
University of Washington, Seattle, WA 98105, USA
https://doi.org/10.15407/rej2020.01.038
Язык: русский
Аннотация: 

 

Предмет и цель работы. Статья посвящена получению и обработке радиолокационных изображений (РЛИ) радиолокаторов с синтезированной апертурой (РСА). Целью работы является модификация известного алгоритма обратного проецирования (АОП) во временной области, который используется для создания РЛИ РСА, путем коррекции угла обзора радара на этапе обработки.

Методы и методология работы. Для достижения поставленной цели использовались методы математического моделирования. Результаты моделирования сравнивались с данными экспериментальных исследований.

Результаты работы. Предложена модификация алгоритма обратного проецирования, который позволяет детектировать быстродвижущиеся цели на стационарном РЛИ РСА скошенного бокового обзора. На примере экспериментальных данных, полученных для быстроходного катера, показано, что использование АОП с коррекцией сквинт-угла (squintangle) позволяет получить РЛИ с сигнатурами быстродвижущихся целей в тех случаях, когда они не видны на РЛИ при обработке данных классическим АОП.

Заключение. Предложенная модификация алгоритма позволяет повысить вероятность детектирования быстродвижущихся целей на РЛИ без усложнения классического АОП и дополнительных затрат времени на вычисления.
Ключевые слова: алгоритм обратного проецирования, движущаяся цель, радиолокатор с синтезированной апертурой, радиолокационное изображение

Статья поступила в редакцию 02.09.2019
УДК 621.396.96 
Radiofiz. elektron. 2020, 25(1): 38-49
Полный текст (PDF)

References: 
  1. Неронский Л.Б., Михайлов В.Ф., Брагин И.В. Микроволновая аппаратура дистанционного зондирования поверхности Земли и атмосферы. Радиолокаторы с синтезированной апертурой антенны. Учебное пособие. СПб.: СПбГУАП, 1999. 220 с.
  2. Верба В.С. Радиолокационные системы землеобзора космического базирования. Под ред. В.С. Вербы. Москва: Радиотехника, 2010. 680 с.
  3. Ranney R.K. Synthetic aperture imaging radar and moving targets. IEEE Trans. Aerosp. Electron. Syst. 1971. Vol. 7, Iss. 3. P. 499–505. DOI: 10.1109/TAES.1971.310292.
  4. Cumming I.G., Wong F.W. Digital Processing of Synthetic Aperture Radar Data: Algorithms and Implementation. Boston: ArtechHaus, 2005. 625 p.
  5. Stringham C., Long D.G. Improved processing of the CASIE SAR data. Geoscience and Remote Sensing Symp. (IGARSS), (Vancouer, Canada, 24–29 July 2011). IEEE, 2011. https://ieeexplore.ieee.org/document/6049325 (Last accessed: 28.10.2019).
  6. Raney R.K. Runge H., Bamler R., Cumming I.G., Wong F.H. Precision SAR processing using chirp scaling. IEEE Trans. Geosci. Remote Sens. 1994. Vol. 32, Iss. 4. P. 786–799. DOI: 10.1109/36.298008.
  7. Farina A. STAP for SAR. Military Application of Space-Time Adaptive Processing. Report: ADA415645. 2002. 23 p. URL: https://apps.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/p014042.pdf (Last accessed: 28.10.2019).
  8. D’Addio E., Di Bisceglie M., Bottalico S. Detection of moving objects with airborne SAR. Signal Process. 1994. Vol. 36, Iss. 2. P. 149–162. DOI: 10.1016/0165-1684(94)90204-6.
  9. Безвесильный А.А., Безвесильный А.А., Кочетов Б.А. Обнаружение движущихся целей с помощью многовзглядового одноантенного радиолокатора с синтезированной апертурой. Радиофизика и электрон. 2013. Т. 4(18), № 3. С. 37–46.
  10. Hélène Oriot. Moving Target Detectionon SAR Images. URL: https://www.sto.nato.int/publications/ STO%20Educational%20Notes/STO-EN-SET-191-2014/EN-SET-191-2014-07.pdf (Last accessed: 28.10.2019).
  11. Duersch M.I. Backprojection for Synthetic Aperture Radar. 2013. PhD. Brigham Young University. URL: https://www.mers.byu.edu/docs/thesis/phddiss_duersch.pdf (Last accessed: 28.10.2019).
  12. Pettersson M.I. Detection of moving targets in wideband SAR. IEEE Trans. Aerosp. Electron. Syst. 2004. Vol. 40, Iss. 3. P. 780–796. DOI: 10.1109/TAES.2004.1337454.
  13. Yegulalp A.F. Fast backprojection algorithm for synthetic aperture radar. Proc. 1999 IEEE Radar Conf. Radar into the Next Millennium (Waltham, MA, USA, 22–22 April 1999). IEEE, 1999. DOI: 10.1109/NRC.1999.767270.
  14. Ulander L.M.H., Hellsten H., Stenstrom G. Synthetic-aperture radar processing using fast factorized back-projection. IEEE Trans. Aerosp. Electron. Syst. 2003. Vol. 39, Iss. 3. P. 760–776. DOI: 10.1109/TAES.2003.1238734.
  15. Minardi M.J., Gorham L.A., Zelnio E.G. Ground moving target detection and tracking based on generalized SAR processing and change detection (Invited Paper). Proc. SPIE 5808. Algorithms for Synthetic Aperture Radar Imagery XII (Orlando, Florida, USA, 28 March – 1 April 2005). SPIE. DOI: http://doi.org/10.1117/12.609893.
  16. Park J.-W., Kim J.H., Won J.-S. Fast and Efficient Correction of Ground Moving Targets in a Synthetic Aperture Radar, Single-Look Complex Image. Remote Sens. 2017. Vol. 9, Iss. 9. 926. DOI: 10.3390/rs9090926.
  17. Stringham C., Long D.G. GPU Processing for UAS-Based LFM-CW Stripmap РСА. ISPRS J. Photogramm. Remote Sens. 2014. Vol. 80, Iss. 12. P. 1107–1115. DOI: 10.14358/PERS.80.12.1107.
  18. Farquharson G., Widjaja D., Jessup A. A miniaturized dual-beam along-track interferometric SAR for nearshore ocean remote sensing. IEEE Int. Geosci. Remote Sens. Symp. (IGARSS 2012): proc. (Munich, Germany, 22–27 July 2012). IEEE, 2012.
  19. Balaban M., Farquharson G., Goncharenko Y., Gorobets V., Kovorotniy A., Kivva F., Jessup A. Small Boat Detection with Along-Track Interferometric SAR. 2017 IEEE Radar Conf. (RadarConf.) (Seattle, WA, USA, 8–12 May 2017). DOI: 10.1109/RADAR.2017.7944356.