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基于被动干涉微波亮温图像的海面目标探测算法研究

卢海梁 王志强 高超 李一楠 胡泰洋 王佳坤 杨小娇 吕容川 李浩

引用本文: 卢海梁, 王志强, 高超, 李一楠, 胡泰洋, 王佳坤, 杨小娇, 吕容川, 李浩. 基于被动干涉微波亮温图像的海面目标探测算法研究[J]. 电子与信息学报, 2020, 42(3): 563-572. doi: 10.11999/JEIT190256 shu
Citation:  Hailiang LU, Zhiqiang WANG, Chao GAO, Yinan LI, Taiyang HU, Jiakun WANG, Xiaojiao YANG, Rongchuan LÜ, Hao LI. Research on the Detection Algorithm for Sea Surface Targets Based on Passive Interferometric Microwave Images[J]. Journal of Electronics and Information Technology, 2020, 42(3): 563-572. doi: 10.11999/JEIT190256 shu

基于被动干涉微波亮温图像的海面目标探测算法研究

    作者简介: 卢海梁: 男,1986年生,博士,高级工程师,研究方向为被动微波辐射无源探测、被动微波遥感、射频干扰检测等;
    王志强: 男,1979年生,高级工程师,研究方向为大气海洋环境遥感、海洋复杂背景下微弱环境探测等;
    高超: 男,1980年生,高级工程师,研究方向为大气海洋环境天基遥感探测等;
    李一楠: 男,1985年生,高级工程师,研究方向为被动微波遥感、综合孔径微波辐射计系统设计等;
    胡泰洋: 男,1983年生,副研究员,研究方向为微波毫米波辐射测量技术、大气遥感等;
    王佳坤: 女,1992年生,工程师,研究方向为被动微波遥感、被动微波辐射无源探测等;
    杨小娇: 女,1988年生,工程师,研究方向为被动微波遥感、海洋遥感等;
    吕容川: 女,1983年生,研究员,研究方向为全极化微波辐射计、被动微波遥感、大气探测等;
    李浩: 1980年生,研究员,研究方向为全极化微波辐射计、综合孔径微波辐射计系统设计等
    通讯作者: 胡泰洋,sun1983hu@126.com
  • 基金项目: 国家自然科学基金(41706204),钱学森青年创新基金(QXSCXJJ2017-504),中国空间技术研究院西安分院自主研发课题(Y17-KJCX-04)

摘要: 为利用被动干涉微波技术作为我国天基预警体系的重要补充以实现对海面目标的有效探测,该文提出一种基于被动干涉微波图像的海面目标探测算法。首先,建立了海面背景和海面目标的被动干涉微波图像数学模型;其次,详细地介绍了海面目标的探测算法,并仿真验证了算法的可行性;最后,开展了机载实验。理论分析和实验验证均表明:该探测算法是可行性的,能有效地探测到海面目标,且具有较好的探测性能;海面航行的金属目标在被动干涉微波图像中呈现“一高一低”的特征,可利用该特征提高海面目标探测概率。该探测算法可为天基被动干涉微波技术探测海面目标提供参考。

English

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  • 图 1  基于被动干涉微波图像的海面舰船目标探测算法流程图

    图 2  目标探测算法仿真图

    图 3  实验设备实物图

    图 4  900 m高度下中心单元绝对定标后的一组数据

    图 5  飞机在转弯横滚示意图

    图 6  图4中飞机平飞时4个被动干涉微波图像样例

    图 7  图4中飞机转弯时4个被动干涉微波图像样例(第1700帧、2900帧、4100帧和5300帧)

    图 8  目标探测算法样例

    图 9  采用提出的目标探测算法获得3个目标的相对运动轨迹图样例

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图(9)
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  • 通讯作者:  胡泰洋, sun1983hu@126.com
  • 收稿日期:  2019-04-12
  • 录用日期:  2019-06-20
  • 网络出版日期:  2019-10-30
  • 刊出日期:  2020-03-01
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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