图像匹配导航定位技术第 12 章

最新推荐文章于 2025-12-05 11:17:30 发布

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#人工智能 #计算机视觉 #算法

第 1 2 章飞行器空间位置反演的几何模型研究

12.1 弹载合成孔径雷达成像特性分析

SAR 末制导中，要通过图像中的控制点反演导弹的空间位置，首先应对雷达图像的构像数学模型进行分析研究。雷达图像的构像数学模型，广义上讲，是指地面点的影像坐标(x, y, z)和地面坐标(X，Y，Z)之间的数学关系。这里面有两层含义：其一是地面点坐标与相应像点坐标瞬时构像的数学模型；其二是地面点坐标与相应像点在统一像平面坐标系中的像坐标之间的数学模型。这一数学模型表征了雷达影像的几何关系，但该模型只能用构像方程来近似表达。

12.2 空间位置反演的几何模型

合成孔径雷达是一种侧视雷达，雷达发射天线装在运载平台的侧面，它向平台前进方向（称为方位方向）的侧方向（称为距离方向）发射一束脉冲电磁波束，然后接收从目标地物反射回来的后向散射波，进而从接收的信号中获取地表的图像。

合成孔径雷达中，来自地表目标的反射脉冲在波束能照射到的时间内都会不断地被接收，随着平台的前进，平台和目标的相对位置关系会发生变化，在不同时刻和位置接收到同一地面目标信号的频率会发生变化，即出现多普勒（Doppler )频移效应。该频率偏移对于时间而言是线性的，所以反射脉冲可以解释成是经过线性调频调制处理而得到的。因此，不同位置接收的目标 A 的信号通过频率偏移和具有逆特性的匹配滤波器滤波调制，就得目标 A 的唯一像点。

合成孔径侧视雷达的特点是：在距离方向上釆用线性调频信号、脉冲压缩技术来提高分辨率；在方位方向上通过合成孔径原理来提高分辨率。虽然在合成孔径雷达中，图像的形成是通过一定的信号处理的方法得到的，但我们也可以对它进行模型化表述，即建立合成孔径雷达构象的数学模型。