車載毫米波SAR對近海域的成像及監(jiān)測

摘要：針對近海域監(jiān)測的應(yīng)用背景，介紹了一種用于近海監(jiān)測的車載毫米波SAR系統(tǒng)，該系統(tǒng)靈活機(jī)動、費用低廉，結(jié)合了毫米波和SAR的特點，能夠?qū)崿F(xiàn)對近岸靜止和活動目標(biāo)的高分辨成像及監(jiān)測。在此對某次實驗獲得的SAR數(shù)據(jù)進(jìn)行了成像處理，由于在系統(tǒng)要求的作用距離范圍內(nèi)，距離單元數(shù)不是很多，可對每個距離單元都構(gòu)造一個方位匹配函數(shù)，保證方位向的高分辨率不受損失，為海面艦船目標(biāo)的檢測研究提供高分辨SAR圖像。

關(guān)鍵詞：毫米波SAR系統(tǒng)；海域監(jiān)測；車載；成像

中圖分類號：TN95—34文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1004—373X（2012）18—0122—03

合成孔徑雷達(dá)（SyntheticApertureRadar，SAR）自1951年發(fā)展以來，因其具有全天候、全天時、不受氣候影響的優(yōu)點，在眾多領(lǐng)域都具有廣泛應(yīng)用，在海洋資源日益受到重視的當(dāng)今，各種SAR系統(tǒng)在對特定海域、港口的水運交通、遇難船只救助、非法捕魚、非法走私、艦船非法傾倒油污、反恐等方面的監(jiān)測和管理上發(fā)揮著越來越重要的作用[1—2]。2008年在索馬里海域發(fā)生的巨大油輪劫持事件就是通過星載TerraSAR提供SAR圖像進(jìn)行油輪檢測、定位而得到快速解決。星載SAR系統(tǒng)作用距離遠(yuǎn)、覆蓋范圍廣、工作模式多，但照射時間受軌道限制。針對此背景，本文介紹一種靈活、低成本的車載毫米波SAR系統(tǒng)，對某次實驗的SAR數(shù)據(jù)進(jìn)行二維高分辨成像處理，實現(xiàn)對近海域一定的監(jiān)測管理，并為近海域艦船目標(biāo)檢測識別算法的研究提供真實的SAR圖像。

1車載SAR系統(tǒng)模型

車沿沿江公路行駛，車上的毫米波傳感器對近岸水域進(jìn)行掃描，車載SAR的基本幾何關(guān)系如圖1所示，平臺以速度v沿Y方向運行，雷達(dá)天線斜視角為θ，雷達(dá)到目標(biāo)的最近距離為R0。