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顺轨干涉SAR海洋表面流场迭代反演算法

电子与信息学报 2012年第11期34卷 2660-2665页

作者：于祥祯种劲松洪文中国科学院电子学研究所微波成像技术国家级重点实验室北京100190 中国科学院研究生院北京100049

该文在分析传统顺轨干涉SAR表面流场速度分离方法不足的基础上,根据海面微波成像仿真模型建立了顺轨干涉SAR海洋表面流场迭代反演算法。利用该迭代反演算法对JPL AIRSAR获得的机载顺轨干涉SAR数据进行流场反演,并将反演流场与普林斯顿... 详细信息

该文在分析传统顺轨干涉SAR表面流场速度分离方法不足的基础上,根据海面微波成像仿真模型建立了顺轨干涉SAR海洋表面流场迭代反演算法。利用该迭代反演算法对JPL AIRSAR获得的机载顺轨干涉SAR数据进行流场反演,并将反演流场与普林斯顿海洋模型(POM)的输出流场进行对比,两个流场具有很好的一致性,证实了该迭代反演算法的有效性。

关键词：顺轨干涉SAR 海洋表面流场迭代反演算法

天宫二号近天底角交轨干涉SAR的海洋涡旋探测

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遥感学报 2020年第9期24卷 1070-1076页

作者：王宇航种劲松中国科学院空天信息创新研究院微波成像技术国家级重点实验室北京100190 中国科学院大学电子电气与通信工程学院北京100190

海洋涡旋是海洋科学研究的一个重要分支,在海洋热循环中起着重要的作用。传统的卫星高度计通常能够探测到水平尺度超过100 km的中尺度涡旋,但是由于其分辨率较为粗糙,对于1-100 km的亚中、小尺度涡旋难以探测。天宫二号搭载的三维成像... 详细信息

海洋涡旋是海洋科学研究的一个重要分支,在海洋热循环中起着重要的作用。传统的卫星高度计通常能够探测到水平尺度超过100 km的中尺度涡旋,但是由于其分辨率较为粗糙,对于1-100 km的亚中、小尺度涡旋难以探测。天宫二号搭载的三维成像微波高度计(InIRA)是国际上第1个可以用于进行海面高度测量的Ku波段干涉SAR,为观测和研究海洋亚中、小尺度涡旋提供了数据来源。InIRA不仅可以获取海洋涡旋2维SAR图像,同时通过两个天线获取复图像间的干涉相位,能够获取涡旋海表面高度异常,为海洋涡旋的探测研究提供了新的可能。本文基于天宫二号InIRA数据,开展了海洋涡旋探测的研究,提出一种通过计算涡旋海面相对高度变化实现海洋涡旋探测的方法。通过对InIRA涡旋数据的处理与分析,发现该方法能够实现海洋涡旋的探测,并利用MODIS叶绿素浓度数据和海表温度数据对海洋涡旋探测结果进行了验证。

关键词：海洋涡旋天宫二号近天底角交轨干涉SAR 涡旋探测

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SAR图像局部窗口K-分布目标检测算法

电子与信息学报 2003年第9期25卷 1276-1280页

作者：种劲松朱敏慧中国科学院电子学研究所微波成像技术国家重点实验室北京100080

该文分析了双参数CFAR算法和K-分布CFAR算法的特点,将双参数CFAR算法局部窗口的概念应用到K-分布CFAR检测中,适应了SAR图像海面背景复杂且局域性强的情况,获得了较好的检测效果。

关键词： SAR 目标检测恒虚警算法合成孔径雷达 K-分布舰船检测图像

一种基于局域中心频率的SAR图像舰船方位向速度估计方法

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电子与信息学报 2018年第9期40卷 2242-2249页

作者：魏翔飞王小青种劲松中国科学院电子学研究所北京100190 微波成像技术国家重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049 中国科学院微电子研究所北京100029

针对现有船速估计算法大多数只能估计出舰船距离向速度的问题,该文提出一种基于合成孔径雷达(SAR)图像局域中心频率的舰船方位向速度估计方法。首先分析了动目标在SAR图像局域多普勒中心频率的变化规律,并推导了利用中心频率变化率估计... 详细信息

针对现有船速估计算法大多数只能估计出舰船距离向速度的问题,该文提出一种基于合成孔径雷达(SAR)图像局域中心频率的舰船方位向速度估计方法。首先分析了动目标在SAR图像局域多普勒中心频率的变化规律,并推导了利用中心频率变化率估计目标方位向速度的理论公式。然后给出了根据SAR图像局域方位向功率谱的概率密度函数,利用最大似然估计算法估计中心频率变化率的方法。同时,对所提方法的精度与适用性应用性进行分析。最后,通过仿真和实测数据,将该方法的估计结果与直接计算调频率获得的结果进行对比分析。结果表明,相对于调频率法,该方法具有更高的估计精度,验证了所提方法的有效性。

关键词： SAR图像舰船速度估计局部区域中心频率

基于反对称二进小波的SAR图像海洋表面油膜检测方法

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电子与信息学报 2005年第4期27卷 574-576页

作者：薛浩洁种劲松中国科学院电子学研究所微波成像技术国家重点实验室北京100080

海洋表面油膜检测是合成孔径雷达(SAR)很重要的应用领域之一。小波方法是近年来研究较多的图像边缘检测方法。通常的SAR图像油膜检测采用高斯函数一阶导和二阶导作为小波基函数,运算速度慢;该文采用反对称二进小波,利用小波变换多分... 详细信息

海洋表面油膜检测是合成孔径雷达(SAR)很重要的应用领域之一。小波方法是近年来研究较多的图像边缘检测方法。通常的SAR图像油膜检测采用高斯函数一阶导和二阶导作为小波基函数,运算速度慢;该文采用反对称二进小波,利用小波变换多分辨率分析(MRA)思想,经多尺度综合得到油膜边缘图像。实验证明这是一种有效、有前途的SAR图像海洋表面油膜检测方法。

关键词：合成孔径雷达油膜检测小波变换

顺轨干涉SAR浅海地形成像建模及其最优雷达观测参数分析

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电子与信息学报 2010年第10期32卷 2377-2382页

作者：于祥祯种劲松洪文中国科学院电子学研究所微波成像技术国家级重点实验室北京100190 中国科学院研究生院北京100049

该文基于浅海海流动力模型、波流交互模型、后向散射模型以及Doppler谱模型对顺轨干涉SAR浅海地形成像进行了建模。利用建立的成像模型,在准1维近似的条件下对不同雷达频率、入射角、顺轨基线长度以及极化方式等参数对顺轨干涉SAR浅海... 详细信息

该文基于浅海海流动力模型、波流交互模型、后向散射模型以及Doppler谱模型对顺轨干涉SAR浅海地形成像进行了建模。利用建立的成像模型,在准1维近似的条件下对不同雷达频率、入射角、顺轨基线长度以及极化方式等参数对顺轨干涉SAR浅海地形成像的影响进行了探讨。在成像延时低于海面去相关时间的前提下,高频率、大入射角以及长顺轨基线条件比较适合于顺轨干涉SAR浅海地形成像;而极化方式对顺轨干涉相位变化的影响不大,如果综合考虑信噪比等因素的影响,VV极化仍是顺轨干涉SAR浅海地形成像的首选极化方式。

关键词：顺轨干涉SAR 浅海地形雷达参数

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一种海洋涡旋SAR图像仿真方法

雷达学报（中英文） 2019年第3期8卷 382-390页

作者：王宇航杨敏种劲松中国科学院电子学研究所北京100190 微波成像技术国家重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100190

海洋涡旋对海洋热循环起着关键作用,是海洋科学研究中的一个重要分支。合成孔径雷达(SyntheticAperture Radar,SAR)为海洋涡旋的观测和研究提供了大量的图像数据,但是涡旋在SAR成像时会受到各种海洋环境因素的影响,难以解译涡旋SAR图像... 详细信息

海洋涡旋对海洋热循环起着关键作用,是海洋科学研究中的一个重要分支。合成孔径雷达(SyntheticAperture Radar,SAR)为海洋涡旋的观测和研究提供了大量的图像数据,但是涡旋在SAR成像时会受到各种海洋环境因素的影响,难以解译涡旋SAR图像特征。仿真SAR图像可以用于研究涡旋的特征,但是目前极少有关于涡旋SAR图像仿真方法的研究。为了更好地解译SAR图像中的涡旋特征,该文提出了一种涡旋SAR图像仿真方法。首先,基于流体力学中典型的Burgers-Rott涡旋模型,建立涡旋2维表面流场;然后,利用SAR海洋成像仿真模型,仿真给定涡旋2维流场、海面风场以及雷达系统参数下的涡旋SAR图像。该文针对气旋式涡旋与反气旋式涡旋进行了仿真实验,并建立了仿真涡旋SAR图像的相似度评价标准。实验结果表明,仿真的涡旋SAR图像与真实星载涡旋SAR图像能够较好地吻合,验证了方法的有效性。

关键词：海洋涡旋 SAR图像 Burgers-Rott涡旋模型图像仿真

基于交叉极化比的SAR图像矿物油膜与生物油膜的区分方法

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遥感技术与应用 2013年第1期28卷 103-107页

作者：段冰种劲松中国科学院电子学研究所微波成像技术重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

海洋表面矿物油膜、生物油膜等在SAR图像上都呈现为暗色特征,使得单极化SAR图像对矿物油膜和生物油膜的区分存在困难。分析了矿物油膜和生物油膜后向散射系数的极化比,提出一种基于交叉极化比的多极化SAR图像矿物油膜和生物油膜的区分方... 详细信息

海洋表面矿物油膜、生物油膜等在SAR图像上都呈现为暗色特征,使得单极化SAR图像对矿物油膜和生物油膜的区分存在困难。分析了矿物油膜和生物油膜后向散射系数的极化比,提出一种基于交叉极化比的多极化SAR图像矿物油膜和生物油膜的区分方法,并用SIR-C多极化数据验证了该方法的有效性。

关键词：极化合成孔径雷达油膜

一种面向水面纹理的毫米波LFMCW雷达成像算法

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电子与信息学报 2017年第5期39卷 1030-1035页

作者：魏翔飞种劲松王小青李原孟辉中国科学院电子学研究所北京100190 微波成像技术国家重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100190 中国科学院微电子研究所北京100029

利用毫米波线性调频连续波(LFMCW)雷达探测水面时,静止目标的回波以及噪声通常会淹没水面本身的回波信号,导致采用传统成像算法得到的结果中难以看到水面波浪纹理。针对这一问题,该文提出一种面向水面纹理的毫米波LFMCW雷达成像算法,该... 详细信息

利用毫米波线性调频连续波(LFMCW)雷达探测水面时,静止目标的回波以及噪声通常会淹没水面本身的回波信号,导致采用传统成像算法得到的结果中难以看到水面波浪纹理。针对这一问题,该文提出一种面向水面纹理的毫米波LFMCW雷达成像算法,该算法在距离向上采用Dechirp技术进行距离压缩,在方位向上进行分块处理。方位向分块处理过程中,首先根据静止目标与运动目标回波多普勒频率不同的特性,在频域去除静止目标回波的干扰;然后基于水面电磁散射特性,采用最大似然估计方法估计方位向频谱参数,计算水面回波能量。采用该算法对实测数据进行处理,结果显示该算法能够获得水面纹理信息,成像结果优于传统成像算法。

关键词：毫米波LFMCW雷达水面纹理最大似然估计