基于IGRFT的机载双基地雷达高速目标信号相参积累方法

1

作者 杨帆 李小龙 +4 位作者 望明星 吴佳奇 崔国龙 张雷 方学立 《信号处理》 CSCD 北大核心 2023年第2期263-277,共15页

机载雷达观测高速机动目标,能够有效克服地物遮挡、地球曲率等不利因素干扰,具有探测范围广、灵敏度高、机动性强等诸多优势。但在实际飞行过程中,由于受到气流等外界因素的影响,机载雷达不可避免会受到运动误差的影响;同时,由于目标的... 机载雷达观测高速机动目标,能够有效克服地物遮挡、地球曲率等不利因素干扰,具有探测范围广、灵敏度高、机动性强等诸多优势。但在实际飞行过程中,由于受到气流等外界因素的影响,机载雷达不可避免会受到运动误差的影响;同时,由于目标的高速机动性,观测时间内会发生跨距离走动与跨多普勒走动,导致传统的相参积累方法失效。为此,本文提出了一种基于改进广义拉东傅里叶变换(Improved Generalized Radon Fourier Transform,IGRFT)的机载双基地雷达运动误差补偿与信号相参积累处理方法,通过对等效运动参数和运动误差参数的联合搜索,可以同时补偿目标的距离/多普勒走动以及机载平台的运动误差,进而实现回波信号的能量相参叠加,提升回波信噪比。仿真结果表明,该方法能够显著提高存在运动误差下的目标积累检测性能。 展开更多

关键词 机载双基地雷达 高速目标 运动误差补偿 相参积累

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基于窄波束和平地假设的运动补偿方向研究 被引量：3

2

作者 曾乐天 邢孟道 陈士超 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第10期2464-2468,共5页

窄波束和平地假设是在合成孔径雷达(SAR)运动补偿过程中常用的一种假设,其指明可以将SAR平台相对场景中任意点目标运动误差的空变近似为相同最短斜距处波束中心视线方向上相应点目标的距离空变。该文在正侧视模式和斜视模式运动补偿模... 窄波束和平地假设是在合成孔径雷达(SAR)运动补偿过程中常用的一种假设,其指明可以将SAR平台相对场景中任意点目标运动误差的空变近似为相同最短斜距处波束中心视线方向上相应点目标的距离空变。该文在正侧视模式和斜视模式运动补偿模型的基础上,从理论上证明了仅存在高度误差时,窄波束和平地假设运动补偿最优的方向垂直于雷达波束中心视线,说明了沿该方向进行运动补偿的原因,并用仿真实验验证了其正确性。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 运动误差 窄波束和平地假设 运动补偿最优方向

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收发分体式四自由度激光测量系统耦合误差建模与补偿 被引量：4

3

作者 程真英 梅寒冰 +2 位作者 刘欣 雷英俊 李瑞君 《计量学报》 CSCD 北大核心 2021年第11期1409-1417,共9页

线性导轨广泛应用于精密机床和仪器,其运动精度直接影响所在设备的空间定位精度。针对团队前期研制的收发分体式四自由度激光测量系统可以测量导轨直线度、俯仰角和偏摆角,但其直线度与角度测量结果间存在耦合干扰问题,提出了一种误差... 线性导轨广泛应用于精密机床和仪器,其运动精度直接影响所在设备的空间定位精度。针对团队前期研制的收发分体式四自由度激光测量系统可以测量导轨直线度、俯仰角和偏摆角,但其直线度与角度测量结果间存在耦合干扰问题,提出了一种误差建模与补偿方法。根据激光测量系统的原理和结构,分析并确定了耦合误差的主要来源,利用矩阵光学及齐次坐标变换的方法建立了耦合误差的补偿模型。以雷尼绍XL-80型激光干涉仪为基准,对所建立的误差补偿模型进行了实验验证,结果表明:利用所建模型补偿后的直线度和角度测量误差均降低了75%以上。所提出的误差建模与补偿方法不但有助于提高四自由度激光测量系统的精度,同时也有助于降低其成本。 展开更多

关键词 计量学 几何运动误差 线性导轨 激光测量系统 四自由度 耦合误差建模

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采用斜距波数子带划分的SAR图像自聚焦方法

4

作者 马彦恒 褚丽娜 +1 位作者 杨晓亮 侯晓泽 《陆军工程大学学报》 2022年第3期12-21,共10页

小型旋翼无人机载合成孔径雷达在运动中易受大气湍流等因素影响,产生二维空变的运动误差,影响SAR成像质量。本文提出一种基于拟极坐标系的快速因子分解反向投影(QPG-FFBP)成像自聚焦方法。该方法基于斜距波数子带划分,采用基于加权的相... 小型旋翼无人机载合成孔径雷达在运动中易受大气湍流等因素影响,产生二维空变的运动误差,影响SAR成像质量。本文提出一种基于拟极坐标系的快速因子分解反向投影(QPG-FFBP)成像自聚焦方法。该方法基于斜距波数子带划分,采用基于加权的相位梯度自聚焦模型估计每个子带的方位相位误差,并融合非系统距离单元徙动的相干性估计,完成全图像的运动补偿,解决二维空变误差补偿问题,提升图像的聚焦效果。通过仿真实验以及小型旋翼无人机载实测SAR数据验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 二维运动误差 自聚焦 拟极坐标系快速因子分解反向投影 运动补偿

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基于PID控制的多轴联动数控机床运动误差补偿 被引量：7

5

作者 史燕 吴璞 《计算机仿真》 北大核心 2023年第1期278-282,共5页

为了降低多轴数控机床在运动过程中产生的误差,提高数控机床的控制精度,提出多轴联动的数控机床运动误差补偿方法。构建多轴联动数控机床在工作状态下的运动轨迹方程,在机床运动轨迹方程的基础上计算多轴联动数控机床的运动误差。采用... 为了降低多轴数控机床在运动过程中产生的误差,提高数控机床的控制精度,提出多轴联动的数控机床运动误差补偿方法。构建多轴联动数控机床在工作状态下的运动轨迹方程,在机床运动轨迹方程的基础上计算多轴联动数控机床的运动误差。采用粒子群优化算法优化PID控制器中的关键参数,将上述计算得到的运动误差输入优化后的PID控制器中,完成多轴联动数控机床运动误差的补偿。实验结果表明,所提方法可高精度地完成椭圆控制和螺旋旋转体控制,且运动误差补偿结果不受多轴联动数控机床运动速度的影响,具有良好的适应性。 展开更多

关键词 多轴联动 数控机床 运动误差补偿 运动轨迹 粒子群优化算法

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室内实测数据太赫兹合成孔径雷达成像研究 被引量：6

6

作者 江兆凤 张群英 +2 位作者 李超 吴世有 方广有 《电子测量技术》 2016年第10期65-71,共7页

合成孔径雷达实现高分辨率成像要求平台作理想匀速直线运动,相对传统微波SAR而言,太赫兹波的波长更短,SAR平台高频微小振动对常规微波频段SAR影响几乎可以忽略,对太赫兹合成孔径雷达(Terahertz synthetic aperture radar,THz-SAR)的影... 合成孔径雷达实现高分辨率成像要求平台作理想匀速直线运动,相对传统微波SAR而言,太赫兹波的波长更短,SAR平台高频微小振动对常规微波频段SAR影响几乎可以忽略,对太赫兹合成孔径雷达(Terahertz synthetic aperture radar,THz-SAR)的影响必须精细处理,研究适用于THz-SAR的成像补偿算法是必要的。本文建立THzSAR非理想情况下的回波模型,分别从时域和频域详细分析运动误差对回波的影响。提出了一种基于回波数据的THz-SAR成像运动补偿算法,采用中心频率0.3THz的SAR系统进行实验,使用RD算法对目标进行二维高分辨成像,得到3个角反射器的二维SAR图像。实验结果验证了系统的可行性和所给处理算法的有效性,为外场车载或机载的THz-SAR成像奠定了基础。 展开更多

关键词 太赫兹波 运动误差 运动补偿算法 合成孔径雷达成像

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基于谱压缩的大斜视TOPS BP图像自聚焦算法

7

作者 周生威 李宁 邢孟道 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-10,共10页

在机动平台大斜视TOPS模式SAR成像时,通过使用地平面直角坐标系BP成像算法,能够在短时间内获取地距平面无畸变的宽幅SAR图像,但实际应用中如何对BP图像快速完成运动误差补偿与旁瓣抑制仍是一个难点。针对此问题,提出了一种改进的谱压缩... 在机动平台大斜视TOPS模式SAR成像时,通过使用地平面直角坐标系BP成像算法,能够在短时间内获取地距平面无畸变的宽幅SAR图像,但实际应用中如何对BP图像快速完成运动误差补偿与旁瓣抑制仍是一个难点。针对此问题,提出了一种改进的谱压缩方法,基于此能够快速实现机动平台大斜视TOPS模式地平面BP图像自聚焦等后续操作。首先,考虑到传统BP谱压缩方法仅适用于聚束成像模式,结合大斜视TOPS SAR虚拟旋转中心理论与波数谱分析,推导出了改进的精确谱压缩函数,能够通过全孔径压缩获得无模糊的地平面TOPS模式BP图像频谱。在此基础上,利用相位梯度自聚焦(PGA)能够快速完成全孔径运动误差估计与补偿。此外,基于提出的改进谱压缩方法得到的无模糊对齐BP图像频谱,可以在方位频域统一加窗实现图像旁瓣抑制。最后,通过仿真数据处理验证了所提算法的有效性。 展开更多

关键词 TOPS模式 地平面BP成像 谱压缩 运动误差补偿 旁瓣抑制

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基于四元数的姿态变换关系在SAR运动补偿中的应用 被引量：3

8

作者 郭春梅 王岩飞 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期898-901,共4页

SAR运动补偿技术是SAR系统获得高质量图像的关键。当雷达载体发生横滚角、俯仰角和偏航角运动时,天线平台需要得到实时的姿态角以稳定天线的指向,而捷联惯导系统能满足这一要求。捷联矩阵的实时修正是捷联系统姿态解算的主要任务,考虑... SAR运动补偿技术是SAR系统获得高质量图像的关键。当雷达载体发生横滚角、俯仰角和偏航角运动时,天线平台需要得到实时的姿态角以稳定天线的指向,而捷联惯导系统能满足这一要求。捷联矩阵的实时修正是捷联系统姿态解算的主要任务,考虑到系统实时性和稳定性的要求,用一种新的方法推导了四元数与姿态角的变换关系,并根据此关系分析了载机角运动误差对SAR成像的影响。基于四元数的方法能减少SAR运动补偿中复杂的三角函数运算,提高了运算效率,增强了系统的实时性。 展开更多

关键词 SAR 捷联惯性导航 角运动误差 四元数 方向余弦矩阵 运动补偿

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一种宽波束机载SAR运动误差补偿算法 被引量：1

9

作者 谭鸽伟 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2010年第9期51-54,共4页

精确的运动补偿是高分辨率机载合成孔径雷达(SAR)成像的关键。运动补偿就是对原始数据进行相位校正和斜距位置校正,使雷达回波数据如同是载机在匀速直线运动状态下获得的,这是各种成像算法的基础。随着宽波束机载SAR应用的发展,运动误... 精确的运动补偿是高分辨率机载合成孔径雷达(SAR)成像的关键。运动补偿就是对原始数据进行相位校正和斜距位置校正,使雷达回波数据如同是载机在匀速直线运动状态下获得的,这是各种成像算法的基础。随着宽波束机载SAR应用的发展,运动误差在方位向的空变性对SAR成像的影响日趋显著。文中讨论了运动误差方位向的空变性及频率特性,提出了一种宽波束机载SAR运动误差补偿算法,并给出了仿真结果和真实SAR数据处理结果。 展开更多

关键词 机载合成孔径雷达 宽波束 运动误差 运动补偿

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基于OMP-CADMM的非合作运动人体ViSAR成像方法 被引量：1

10

作者 桂术亮 田增山 党思航 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1677-1686,共10页

合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)人体成像技术凭借其高分辨、强穿透、易部署和高安全性,已成为SAR拓展至日常民用领域的关键技术之一.然而现有SAR人体成像方法大多针对固定场景下的静态人体目标进行合作式成像,难以满足开... 合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)人体成像技术凭借其高分辨、强穿透、易部署和高安全性,已成为SAR拓展至日常民用领域的关键技术之一.然而现有SAR人体成像方法大多针对固定场景下的静态人体目标进行合作式成像,难以满足开放场景非合作成像应用的需求.为此,本文基于人体运动的块稀疏性与一致性约束,提出了一种面向非合作运动人体的视频SAR(Video SAR,ViSAR)成像方法 .该方法首先结合ViSAR子孔径快速成像技术,简化人体非刚性运动模型,建立非刚性运动相位误差参量模型;随后结合人体运动的块稀疏性与时间连续性,基于正交匹配追踪(Orthogonal Matching Pursuit,OMP)稀疏恢复算法估计人体运动相位误差;最后基于一致性交替方向乘子法(Consensus Alternating Direction Multiplier Method,CADMM)优化框架,保留人体目标局部结果的一致性共有特征,从多个局部补偿结果集中优化出人体的全局聚焦成像结果,实现人体的非刚性运动补偿与全局精细优化.实验结果表明该文所提方法可实现非合作走动人体的视频化高分辨精细成像. 展开更多

关键词 视频合成孔径雷达成像 运动人体成像 非刚性运动误差补偿 非合作成像

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多子阵合成孔径声纳空变运动补偿 被引量：4

11

作者 张远彪 朱三文 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2014年第A01期352-355,共4页

为了获得高质量合成孔径声纳(SAS)图像,需要对运动误差进行补偿。根据运动测量信息确定发射阵元和接收阵元运动误差。运动误差沿距离向空变,依照场景中心线对回波数据进行统一补偿,对每个距离单元进行空变相位补偿。仿真结果验证了提出... 为了获得高质量合成孔径声纳(SAS)图像,需要对运动误差进行补偿。根据运动测量信息确定发射阵元和接收阵元运动误差。运动误差沿距离向空变,依照场景中心线对回波数据进行统一补偿,对每个距离单元进行空变相位补偿。仿真结果验证了提出的运动补偿方法用于多子阵SAS空变运动补偿的有效性。 展开更多

关键词 合成孔径声呐 运动误差 非“停-走-停” 空变运动补偿

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基于空变运动误差分析的微波光子超高分辨SAR成像方法 被引量：2

12

作者 陈潇翔 邢孟道 《雷达学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2019年第2期205-214,共10页

针对运动误差空变对实现微波光子雷达超高分辨SAR成像的影响,该文提出了一种基于空变运动误差分析的超高分辨成像方法。首先通过解析求解获得中心波束平面补偿下的剩余空变误差表达式,提出了运动误差空变影响判定准则。接着针对微波光子... 针对运动误差空变对实现微波光子雷达超高分辨SAR成像的影响,该文提出了一种基于空变运动误差分析的超高分辨成像方法。首先通过解析求解获得中心波束平面补偿下的剩余空变误差表达式,提出了运动误差空变影响判定准则。接着针对微波光子SAR系统条件的不同判定结果,提出相应的成像流程。最后对所提判定准则与成像方法进行点仿真验证,并对录取的车载10 GHz微波光子超高分辨SAR实测数据进行分析与成像处理,实验结果表明所提方法的有效性。 展开更多

关键词 微波光子SAR成像 运动补偿 空变运动补偿 BP算法

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基于数值计算的机载SAR空变运动补偿算法 被引量：2

13

作者 宋伟 朱岱寅 叶少华 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期625-632,共8页

针对机载合成孔径雷达(SAR)高分辨率宽测绘带(HRWS)成像问题,在分析结合两步运动误差补偿的距离徙动算法基础上,提出一种基于数值计算的空变运动误差补偿算法。通过对粗聚焦图像进行分块,在子块的两维波数域进行空变运动补偿,补偿的相... 针对机载合成孔径雷达(SAR)高分辨率宽测绘带(HRWS)成像问题,在分析结合两步运动误差补偿的距离徙动算法基础上,提出一种基于数值计算的空变运动误差补偿算法。通过对粗聚焦图像进行分块,在子块的两维波数域进行空变运动补偿,补偿的相位包括方位相位误差、距离相位误差以及方位和距离的耦合相位,因此该算法在复杂航迹、高分辨和宽测绘带情况下仍具有较好的鲁棒性。最后对SAR仿真数据和实测数据进行处理,并与结合两步运动误差补偿的距离徙动算法进行比较,处理结果表明该算法能够更好地补偿空变运动误差。 展开更多

关键词 机载合成孔径雷达 宽测绘带 空变运动误差 两步运动补偿 距离徙动算法

原文传递

基于压缩感知的MIMO-SAR运动误差补偿与成像 被引量：3

14

作者 顾福飞 张群 +2 位作者 管桦 杨秋 彭发祥 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期838-847,共10页

多发多收合成孔径雷达(MIMO-SAR)利用多通道空间并行采样的优势可实现高分辨成像,但不可避免地存在运动误差与海量数据不便于存储与传输的问题。针对该问题提出一种基于压缩感知的MIMO-SAR运动误差补偿与成像方法。首先通过详细分析MIMO... 多发多收合成孔径雷达(MIMO-SAR)利用多通道空间并行采样的优势可实现高分辨成像,但不可避免地存在运动误差与海量数据不便于存储与传输的问题。针对该问题提出一种基于压缩感知的MIMO-SAR运动误差补偿与成像方法。首先通过详细分析MIMO-SAR运动误差回波信号模型,在全采样条件下利用两步运动补偿技术实现对回波数据的运动误差补偿处理,其次针对降采样回波数据的运动误差补偿,通过构造变换算子与压缩感知(CS)重构模型的方法实现第1步运动误差补偿、距离脉压以及距离徙动校正处理,然后再进行第2步误差补偿与方位向脉压处理获得成像结果。最后通过仿真实验验证了所提方法能够在大幅压缩回波数据的情况下,实现MIMO-SAR运动误差补偿与成像处理。 展开更多

关键词 多发多收合成孔径雷达 压缩感知 运动误差 两步补偿 变换算子

原文传递

基于分数阶傅里叶变换的两步运动补偿CS算法 被引量：1

15

作者 谭鸽伟 潘光武 林薇 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2015年第1期89-92,共4页

针对传统的基于傅里叶变换的两步运动补偿SAR成像算法在处理非平稳运动误差时效果不显著的问题,提出了基于分数阶傅里叶变换(Fr FT)的两步运动补偿CS算法,以期消除距离向运动误差的影响,从而获得高质量的SAR图像。仿真结果和基于实测SA... 针对传统的基于傅里叶变换的两步运动补偿SAR成像算法在处理非平稳运动误差时效果不显著的问题,提出了基于分数阶傅里叶变换(Fr FT)的两步运动补偿CS算法,以期消除距离向运动误差的影响,从而获得高质量的SAR图像。仿真结果和基于实测SAR数据的成像结果都表明,所提算法能很好地消除距离向运动误差的影响。 展开更多

关键词 分数阶傅里叶变换 运动误差 两步运动补偿 CS成像算法 高分辨率SAR图像

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曲轴新型非圆随动磨削运动模型的研究 被引量：20

16

作者 俞红祥 张昱 潘旭华 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第13期167-174,共8页

研究一种曲轴新型非圆随动磨削运动模型,提出基于砂轮架水平进给轴、附加升降轴与工件转动轴联动的随动磨削控制方式,通过砂轮架水平进给轴、附加升降轴的连续圆弧插补运动与曲轴连杆颈偏心圆周运动同步,确保曲轴工件绕主轴颈中心回转... 研究一种曲轴新型非圆随动磨削运动模型,提出基于砂轮架水平进给轴、附加升降轴与工件转动轴联动的随动磨削控制方式,通过砂轮架水平进给轴、附加升降轴的连续圆弧插补运动与曲轴连杆颈偏心圆周运动同步,确保曲轴工件绕主轴颈中心回转时砂轮与连杆颈切点始终与砂轮中心、连杆颈中心保持三点一线关系,继而实现连杆颈的恒线速精密磨削加工;从运动学角度分析砂轮架水平进给轴与附加升降轴的垂直度误差、数控系统响应偏差对连杆颈磨削精度的影响规律以及相应解决措施;通过新型非圆随动磨削运动模型计算机仿真分析与样品磨削加工试验表明,所研究随动磨削运动模型具有砂轮磨损适应能力强、机床运动控制简便、曲轴连杆颈磨削精度高的显著特点。 展开更多

关键词 曲轴 非圆磨削 随动磨削 运动模型 误差补偿

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