综合孔径

摘要： 热带气旋在我国沿海区域频发,造成不可估计的损失,将卫星探测数据转化成可观察的亮温显示图像使得研究人员可以实时地观察热带气旋走向。文中主要基于WinSCP工具解决了将目标亮温系统产生的亮温数据集自动传输到亮温显示模块的问题,WinSCP原为手动操作同步于不同操作系统间文件的工具,文中利用脚本来运行WinSCP工具,成功实现了将目标亮温建模系统生成的亮温数据文件自动传输到亮温显示系统中,从而使得亮温数据可以实时地输入亮温显示系统,并显示目标区域热带气旋的生成发展过程。

摘要： 为了解决大型综合孔径微波辐射计系统随着分辨率需求的提高,天线规模和系统复杂度随之增加的难题,提出了一种基于数据融合的分布式综合孔径微波辐射计成像算法。首先建立了数据融合模型,其次详细地介绍了数据融合算法,最后开展了地面验证实验,并对实验结果进行处理。理论和实验结果均表明:该数据融合算法是可行的,能有效提高系统图像的分辨率;同时为后续被动微波遥感从数据维角度提高空间分辨率提供了一种新的解决方法。

摘要： 综合孔径微波辐射计可以搭载于海洋观测卫星或综合对地观测卫星上,实现对全球海洋盐度和土壤湿度的大尺度测量。数字相关器是综合孔径微波辐射计中最为关键的部件,对微波辐射计应用有决定性作用。文中详细介绍了一种多通道数字相关器的设计和实现方法。该方法能够有效减少FPGA资源占用率,提高数字相关器的实时处理能力,降低系统复杂度。基于此方法设计的多通道数字相关器系统包含3个信号采集器和一个信号处理器。数字相关器使用Xilinx公司的Virtex5系列FPGA作为主处理芯片,通过GTX接口在采集器与处理器之间传输高速数据,能够对144路中频为75 MHz、带宽为30 MHz的信号进行实时相关处理。测试结果表明,相关系数的测量精度超过0.99。

摘要： 平方公里阵列射电望远镜(SKA)是一项由全球多国参与的国际大科学工程,旨在建造和运行世界最大规模综合孔径射电天文望远镜,主要工作在厘米-米波电磁波段,以大量小单元天线汇聚实现综合孔径射电干涉成像,其总接收面积达一平方公里。SKA由政府间国际组织--平方公里阵列天文台负责建设运行,澳大利亚、中国、意大利、荷兰、葡萄牙、南非、瑞士、英国、加拿大、法国、德国、印度、日本、韩国、西班牙、瑞典等国家参与建设。平方公里阵列天文台总部设在英国,两个台址国为南非和澳大利亚,分别设立由数百个反射面天线和数千个小天线阵组成的阵列。SKA的巨大尺寸和天线数量意味着,其建成后将在灵敏度、分辨率和巡天速度上取得重大飞跃--高灵敏度将使它能够比现有的望远镜看到更深远的宇宙;高分辨率使它能够揭示比以往观测到的更清晰的细节;大视场使它可以一次看到更多的天空,极大地提高巡天速度,这些卓越性能决定了SKA建成运行后将探索发现宇宙中的一些重大科学问题。

摘要： 针对空中目标的探测与跟踪的问题,该文探讨了地基综合孔径空中目标微波辐射无源探测理论及其技术的可行性.概述了地基综合孔径空中目标微波辐射无源探测原理;建立了空中目标探测概率方程,并从探测概率的角度详细分析了系统探测性能与相关影响因素的关系,同时分析了地基综合孔径空中目标微波辐射无源探测技术的可行性;并开展了地基综合孔径微波辐射计的空中目标无源探测技术的验证实验.理论和实验均表明地基综合孔径空中目标微波辐射无源探测技术是可行性的.

摘要： 明安图射电频谱日像仪采用综合孔径技术成像的太阳专用射电望远镜,为充分利用望远镜天线单元数量,采用非冗余基线设计,这就要求需要外部信号源进行系统校准.本文介绍了利用同步轨道卫星作为校准源,对明安图射电频谱日像仪进行相位校准的原理,过程和相应的观测结果,分析了卫星作为校准的优缺点、处理办法以及在对图像质量的影响.

摘要： 毫米波综合孔径成像辐射计(Synthetic Aperture Imaging Radiometer,SAIR)是一种适用于近场成像的高分辨率、高灵敏度传感器,但因其接收机数量大、系统复杂度高,限制了SAIR 在实际场景中的应用.用少量阵元天线获取的稀疏可见度函数进行高精度成像反演是目前SAIR 成像研究的热点之一.为从少量的可见度采样点中重构出具有较高精度的毫米波图像,借鉴压缩感知(Compressed Sensing,CS)的稀疏重构思想,提出一种基于二维SAIR成像模型的CS-L0 成像反演算法.该算法借助SL0 算法思想对二维综合孔径反演模型进行快速的l0范数求解,可从少量可见度采样点中快速精确地重构出目标场景的亮温图像.实验仿真表明,与结合传统成像模型的一般CS 反演法相比,提出的CS-L0 反演法具有更高的成像精度和反演速度,能够对稀疏采样的SAIR 进行快速准确的成像反演.

摘要： 近年来微波辐射计的应用越来越重要,尤其是FPIR(Full Polarization Interferometric Radiometer)技术的提出,使得辐射计得到了进一步的发展应用.与此同时,由于地球电磁干扰环境日益复杂,也使得辐射计的应用受到了极大的限制.本文主要是利用FPIR系统辐射计中多通道的技术来优化射频干扰信号检测的环境,提升检测的效率.本文详细的阐述了FPIR系统多通道信号产生的原理,采用时频分析的方法对干扰信号进行检测,并且利用MATLAB软件对FPIR系统多通道的影响进行仿真实验和验证;在此基础上,优化了时频分析方法的检测效果,并通过实验仿真在实践中验证了多通道技术优化检测环境的可行性和有效性.%In recent years,the application of microwave radiometer is becoming more and more important,especially the FPIR (Full Polarization Interferometric Radiometer) technology has been proposed,which makes the Radiometer technology have more application areas.At the same time,due to the increasing complexity of the electromagnetic interference environment of the earth,the application of the radiometer has been restricted greatly.In this paper,we use the multi-channels technology in FPIR system to optimize the environment of the radio frequency interference signal detection,and improve the detection efficiency.The principle of multi-channels signal generation in FPIR system is described in detail,and the application theory of time frequency analysis method is analyzed,and the effect of the multi-channels technology in FPIR system is simulated and verified by using the MATLAB software.on this basis,the detection effect of the time frequency analysis method is optimized,and the feasibility and the advantages of that using the multi-channels technology in FPIR system to optimize detection environment are verified by experiments.

摘要： 相关器是综合孔径微波辐射计系统的核心部件.数字相关器集成度高,重量、体积较小,在辐射计的星载应用上具有更多的优势.粗糙的量化引入了量化噪声,使得系统灵敏度降低;高阶量化则会大量增加系统开支.为了研究低阶量化对于辐射计灵敏度的影响,本文利用FPGA设计实现了一个二至八阶量化的多种量化二元数字干涉仪.使用8-bit A/D转换器对信号进行高速采样,并用FPGA实现信号的二次量化和数字相关.该系统的实验结果和理论及仿真结果基本一致,证明该设计正确可行.

摘要： 给出了采用遗传算法(GA)来优化综合孔径微波辐射计阵列的新方法，此算法以使阵列无冗余及阵列U-V频率覆盖点分布均匀为优化目标。文章首先介绍了综合孔径微波辐射计基本理论，然后给出了采用遗传算法对16及32根天线进行优化的结果，并通过收敛速度及反演成像比较了该算法与传统的模拟退火算法(SAA)，结果表明该算法计算时间明显减少且成像效果更好。

摘要： 波前检测是天文望远镜自适应光学中的重要环节.四棱锥作为一种新型的波前检测元件,与其它传统的波前传感器相比,具有更高的灵敏度.特别对于天文光学综合孔径望远镜而言,四棱锥波前传感器不仅能够检测单孔径的波前畸变,而且能检测多个子孔径之间的相对光程差.本文在分析四棱锥波前检测原理的基础上,分别阐述了单孔径条件下波前倾斜检测以及四孔径干涉条件下相对光程差检测的软件仿真设计和阶段性结果.

摘要： 光学综合孔径阵的像重构技术是整个光学综合孔径望远镜干涉仪阵成图的最后步骤，也是光学综合孔径干涉仪阵成像观测的关键技术之一。由于光学综合孔径干涉成像的特殊性：观测信息的不完整，大气的扰动对测量可见度相位的影响等，使其有别于一般的像重构技术，在像重构时必须用到一些成熟的、经典的算法。本文论述了对迭代混合成像法运用于天文光干涉与光学综合孔径成像图像重构所取得的初步的研究结果。

摘要： 本文简单介绍了光干涉与综合孔径技术发展的历史、国际上用于天文观测的一些著名光干涉仪的技术特点和进展、以及近年来我国开展的与光干涉、综合孔径技术有关的工作,最后简要介绍了在光学综合孔径技术领域所发展的光纤与集成光学等新技术.

摘要： 本文回顾了光干涉与综合孔径技术发展的历史和现状,分析了国际上用于天文观测的一些著名地基和空基光干涉仪的技术特点,介绍了光干涉与综合孔径技术的发展和应用以及在光学综合孔径技术领域所发展的光纤与集成光学等新技术,简要介绍了近年来我国开展光干涉与综合孔径技术的进展情况.针对光干涉与综合孔径技术的发展前景和国内外技术发展趋势,提出了加快发展我国的光干涉与综合孔径技术的想法.

摘要： 本文介绍了干涉式综合孔径微波辐射计的系统设计及其反演成像处理方法。干涉式综合孔径微波辐射计是目前提高被动微波遥感分辨率的技术研究的一个热点和发展方向，它通过不同基线组合的小口径天线的干涉等效大口径天线对观测目标热电磁发射的测量，并通过反演处理得到观测区域辐射亮温分布的图象。本文讨论了用于对地观测的综合孔径微波辐射计的关键技术，给出了采用模拟相关器和数字相关器的系统设计方案，以及系统设计中的关键问题。文章讨论了信道非理想特性的影响及其处理方法。对于反演成像，本文给出了成像的算法和算例。

摘要： 现代军用飞行器的机载天线数量猛增，特别是战斗机和战斗无人机，各种功能、各种频段的天线已不下五六十种之多。其严重恶果是：非但设计困难，价格昂贵，而且性能低下，尤其是严重劣化了最主要两项战术技术性能指标：战斗机的高机动性和低探测性。传统的航空电子设备天线已不再适用，于是“多功能电磁智能蒙皮结构天线综合共形孔径”的设计概念应运而生。本文介绍了综合孔径和共形天线的概念，阐述了电磁智能蒙皮结构对飞行器战术技术性能的影响，并说明了该技术的理论基础和工程技术支持。

摘要： 利用激光外差探测原理实现综合孔径激光雷达探测越来越受到关注。通过二极管泵浦固体激光外差探测实验，实现了实验平台上接受目标反射微弱回波信号的外差探测，得到了信号光功率与本振光功率之间数量级差别的阈值范围，总结了实现激光外差探测应用于综合孔径激光雷达领域的条件。

摘要： 传统的微波辐射计因其空间分辨率不够高，限制了其观测资料的应用。如果能提高其空间分辨率，将大大扩展辐射计的应用范围。

摘要： 传统的微波辐射计因其空间分辨率不够高，限制了其观测资料的应用。如果能提高其空间分辨率，将大大扩展辐射计的应用范围。

摘要： 根据本发明的3D多孔径成像装置包括具有多个图像传感器区域的图像传感器(12)，每个图像传感器区域包括多个像素。3D多孔径成像装置包括用于将全视场(28)的重叠的第一部分视场(3011,3012,3013,3014)成像到图像传感器的第一图像传感器区域(1211,1212,1213,1214)上的第一多个(141)光学信道(1611,1612,1613,1614)，且包括用于将全视场(28)的第二部分视场(3021,3022,3023,3024)成像到图像传感器的第二图像传感器区域(1221,1222,1223,1224)上的第二多个(142)光学信道(1621,1622,1623,1624)，第二部分视场彼此重叠且与第一部分视场重叠。第一多个光学信道及第二多个光学信道相对于彼此横向地偏移基本距离(BA)。3D多孔径成像装置包括处理器，该处理器被设计为从图像传感器接收图像传感器数据以及提供具有数据头及用户数据的输出信号，所述图像传感器数据具有关于投影于第一多个图像传感器区域及第二多个图像传感器区域上的第一部分视场及第二部分视场的信息，其中数据头具有关于3D多孔径成像装置的涉及的信息，且用户数据具有从第一图像传感器区域及第二图像传感器区域的像素获取的图像信息。

摘要： 本发明公开了一种基于合成孔径雷达综合抗干扰成像探测识别方法。本发明以合成孔径雷达成像探测识别为基础，结合实际成像探测系统总体工作流程，从系统的角度出发，提出一种从体制上、信号域、图像域为一体的多维联合抗干扰方法，形成对无源干扰、有源干扰及组合干扰均具有一定抗干扰能力的系统处理方法，提高系统的复杂环境适应(抗干扰)能力。

摘要： 本发明公开了综合孔径投影辐射的系统成像方法及综合孔径投影辐射计，本发明方法以一维线性稀疏阵列作为辐射计的探测扫描阵，将其固定于圆周扫描平台上按固定步进角度对目标场景进行旋转扫描，实现对二维场景的1D投影图像的旋转探测；然后，根据阵列探测角对测得的1D投影图像进行排列，形成角度‑方位图；最后借助余弦匹配算法从角度‑方位图中提出目标场景的亮温图像。本综合孔径投影辐射计能实现本发明方法。本发明以极少的天线阵元数实现了较高精度的二维综合孔径成像，有效降低了综合孔径辐射计系统的成本及结构复杂度，大大拓宽了综合孔径辐射计的实际应用场景。

摘要： 本发明公开了一种基于阵列因子综合的立体基线综合孔径成像方法，计算基线矢量坐标序列并去掉其中的冗余基线形成综合孔径阵列无冗余uvw分布；根据系统输出的复相关输出填充无冗余uvw对应的可见度函数，获得无冗余可见度函数矢量，并对场景亮温分布进行离散化；根据冗余平均可见度函数、无冗余uvw分布、场景离散化分布及消条纹函数建立综合孔径正演模型，并依据反演图像噪声最小化且阵列方向图主瓣指向观测方向建立最优权值求解模型；遍历目标场景观测点，根据最优权值计算每一个观测点的亮温，获得反演图像；本发明提出的立体基线综合孔径反演成像方法与传统的基于G矩阵的反演方法反演精度相当，但在反演效率和占用存储空间方面均远胜于后者。

摘要： 本发明公开了综合孔径投影辐射的系统成像方法及综合孔径投影辐射计，本发明方法以一维线性稀疏阵列作为辐射计的探测扫描阵，将其固定于圆周扫描平台上按固定步进角度对目标场景进行旋转扫描，实现对二维场景的1D投影图像的旋转探测；然后，根据阵列探测角对测得的1D投影图像进行排列，形成角度‑方位图；最后借助余弦匹配算法从角度‑方位图中提出目标场景的亮温图像。本综合孔径投影辐射计能实现本发明方法。本发明以极少的天线阵元数实现了较高精度的二维综合孔径成像，有效降低了综合孔径辐射计系统的成本及结构复杂度，大大拓宽了综合孔径辐射计的实际应用场景。

摘要： 本发明提供了一种星载多频段一维综合孔径一维实孔径的微波辐射探测方法，本发明采用本微波辐射探测技术，通过抛物柱面天线反射面在顺轨方向实现实孔径辐射探测，在交轨方向实现综合孔径探测，通过阵列波束合成实现交轨电扫描，通过卫星运动实现顺轨扫描，两者组合避免了大口径天线的机械扫描，解决了动不平衡量补偿困难的问题，延长了仪器使用寿命。相对于传统二维实孔径辐射探测技术而言避免了大口径天线的机械扫描，相对于传统二维综合孔径辐射探测技术而言大幅减少了阵列单元数目，实现了大口径天线辐射探测技术最优折中。

摘要： 本发明公开了一种基于阵列因子综合的立体基线综合孔径成像方法，计算基线矢量坐标序列并去掉其中的冗余基线形成综合孔径阵列无冗余uvw分布；根据系统输出的复相关输出填充无冗余uvw对应的可见度函数，获得无冗余可见度函数矢量，并对场景亮温分布进行离散化；根据冗余平均可见度函数、无冗余uvw分布、场景离散化分布及消条纹函数建立综合孔径正演模型，并依据反演图像噪声最小化且阵列方向图主瓣指向观测方向建立最优权值求解模型；遍历目标场景观测点，根据最优权值计算每一个观测点的亮温，获得反演图像；本发明提出的立体基线综合孔径反演成像方法与传统的基于G矩阵的反演方法反演精度相当，但在反演效率和占用存储空间方面均远胜于后者。

摘要： 本发明公开了毫米波近场成像技术领域的用于毫米波综合孔径辐射计的近场三维成像系统及方法，包括：获取目标场景的毫米波信号；基于毫米波信号构建可见度函数；基于可见度函数反演出不同距离参数下的二维场景图；基于二维场景图构建图像‑距离数据集；对图像‑距离数据集进行分区校准，构建不同区域目标的距离函数；基于距离函数构建成像模型，对目标场景进行分区域的自适应重构反演，得到毫米波图像。本发明能够提高复杂近距目标场景的成像反演图像精度。

摘要： 本发明公开了一种综合孔径辐射计波数域近场成像方法及设备，属于毫米波辐射探测领域，方法包括：利用综合孔径辐射计的天线阵列测量近场目标区域的亮温分布，以生成相应的四维近场可见度函数；对四维近场可见度函数进行傅里叶变换以实现波数域分解，得到四维近场可见度函数中的四维波数域信息；对四维波数域信息进行距离向相位补偿以去除距离向耦合，得到二维波数域数据；对二维波数域数据进行傅里叶变换或傅里叶反变换，以生成近场目标区域的反演图像。实现综合孔径毫米波辐射计平面阵列近场高分辨率、高精度、大视场成像，以及实现综合孔径无距离信息近场成像，推动综合孔径被动毫米波成像技术在近场成像领域中的应用。

摘要： 一种基于方位已知的外部源的镜像综合孔径辐射计误差校正方法，包括下述步骤：镜像综合孔径系统采集目标场景信号；镜像综合孔径系统采集外部源信号(即校正数据)，利用采集到的外部源信号求出各天线与通道的相位误差数据；利用求出的相位误差数据校正目标场景信号，得到校正后的相关输出函数；通过求解相关输出函数构成的转移方程得到余弦可见度函数；通过对余弦可见度函数进行反余弦变换重建目标场景的亮温图像。本发明外部源可放置在任意位置，可为噪声源或者信号源，校正信号容易获得，可校正通道相位误差，提高成像质量。