基于尾跡極化SAR 圖像的艦船速度反演*

范文娜 畢 楊 翟 維 劉 坤 逯九利

（西安航空學院電子工程學院 西安 710077）

1 引言

近年來隨著高分辨合成孔徑雷達（Synthetic Aperture Radar，SAR）技術的發展，SAR 已成為地面、海洋環境中車輛、艦船等目標監測、探測、識別的重要工具。而針對海洋環境中的艦船目標，基于SAR 圖像開展其速度反演工作，無論是在貨輪、軍艦的監測或是雷達圖像的校正方面均具有重要的應用價值［1～2］。

另一方面，艦船尾跡作為艦船速度反演的一個重要特征，其幾何特征與艦船速度相關，且具有存在范圍廣、持續時間長等特點，因此已成為開展艦船速度反演的有力工具，并收到國內外學者的廣泛關注。G. Zilman［3］、A. Panico［4］等先后開展了基于SAR 圖像中開爾文尾跡特征的艦船速度估計工作。復旦大學的徐鵬教授等提出了基于尾跡空間譜特征開展尾跡特征增強，并用于艦船速度的預估［5］。西安電子科技大學張民教授等提出了一種基于艦船尾跡二維譜特征的艦船速度估計方法，在實際SAR 圖像中艦船速度預估上取得了比較好的結果［6］。

前述研究工作主要關注的是基于尾跡的艦船速度反演方法研究。而不同極化下的艦船尾跡SAR圖像具有不同的特征，因此本文的主要目的是通過開展艦船尾跡全極化SAR圖像仿真，分析極化對速度反演精度的影響，為雷達對海探測提供理論指導。

2 含艦船尾跡的海場景幾何構建

海上艦船運動時產生的尾跡包括Kelvin 尾跡、湍流尾跡、內波尾跡等，本文的主要針對Kelvin 尾跡進行研究。L. Kelvin 給出了運動艦船產……