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

Модифікація алгоритму зворотного проеціювання для підвищення ймовірності виявлення рухомих цілей при обробці даних РСА

Рубрика: 
ПОШИРЕННЯ РАДІОХВИЛЬ, РАДІОЛОКАЦІЯ ТА ДИСТАНЦІЙНЕ ЗОНДУВАННЯ
Балабан, МВ, Гончаренко, ЮВ, Горобець, ВМ, Ківва, ФВ, Коворотний, ОЛ, Фаркухарсон, Г
Organization: 

 

Інститут радіофізики та електроніки ім. О. Я. Усикова НАН України
12, вул. Акад. Проскури, Харків, 61085, Україна
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
Мова: російська
Анотація: 

 

Предмет і мета роботи. Статтю присвячено отриманню та обробленню радіолокаційних зображень (РЛЗ) радіолокаторів із синтезованою апертурою (РСА). Метою роботи є модифікація відомого алгоритму зворотного проеціювання (АЗП) у часовій області, який використовується для створення РЛЗ РСА, шляхом корекції кута огляду радара на етапі обробки.

Методи і методологія роботи. Для досягнення поставленої мети використовувалися методи математичного моделювання. Результати моделювання порівнювалися з даними експериментальних досліджень.

Результати роботи. Запропоновано модифікацію алгоритму зворотного проеціювання, який дозволяє детектувати швидкорухомі цілі на стаціонарному РЛЗ РСА скошеного бічного огляду. На прикладі експериментальних даних, отриманих для швидкохідного катера, показано, що використання АЗП з корекцією сквінт-кута (squintangle) дозволяє отримати РЛЗ із сигнатурами швидкорухомих цілей у випадках, коли вони не видимі на РЛЗ при обробленні даних класичним АЗП.

Висновок. Запропонована модифікація алгоритму дозволяє підвищити ймовірність детектування швидкорухомих цілей на РЛЗ без ускладнення класичного АЗП і додаткових витрат часу на обчислення.
Ключові слова: алгоритм зворотного проеціювання, радіолокатор із синтезованою апертурою, радіолокаційне зображення, рухома ціль

Стаття надійшла до редакції 02.09.2019
УДК 621.396.96 
Radiofiz. elektron. 2020, 25(1): 38-49
Повний 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.