敏捷成像卫星密集任务聚类方法

面向应急条件下的观测需求,为提高成像任务完成效率,对敏捷成像卫星密集任务聚类问题进行研究。分析了敏捷成像卫星观测过程,给出了任务聚类的俯仰、翻滚观测摆角及任务间过渡时间约束。建立了聚类图模型,给出了模型的构建算法。设计了一种基于最大最小蚂蚁系统的聚类算法,结合聚类模型特点设计蚁群策略,并对重叠和冲突的聚类任务进行处理。实验算例验证了模型和算法的有效性。     

适于大斜视角星载SAR系统的改进距离┐多普勒算法

分析了当天线斜视角增大时,导致传统距离－多普勒成像算法性能下降的主要误差来源。提出了一种适合大斜视角星载ＳＡＲ系统的改进距离－多普勒算法,并给出了处理仿真点目标数据得到图像质量的比较。结果表明,在大斜视角情况下,改进算法的性能远大于传统的距离－多普勒成像算法。     

MIMO雷达反向投影成像算法

针对多输入多输出(multiple-input multiple-output, MIMO)雷达的多收发固定阵列结构,在标准反向投影(back projection, BP)成像算法基础上,提出了一种修正BP成像算法。该算法首先对MIMO雷达距离压缩回波数据进行时延曲线校正处理,而后沿方位向直接相干叠加各路回波处理数据,从而无需距离插值即可实现方位聚焦。与标准BP算法相比,修正BP算法大大降低了运算量,同时也克服了现有快速BP算法大都没有考虑距离插值运算的缺陷。MIMO雷达外场实测数据处理表明：与标准BP算法相比,修正BP算法有效节省了运算时间,并保持了雷达成像质量。     

毫米波FPA成像系统馈源天线研究

毫米波焦平面阵列（focal plane array,FPA）成像系统中,馈源天线的排列密度是决定系统空间采样率的主要因素。提出了一种新型结构的介质棒天线,相对于其他馈源天线,它具有宽频带、低副瓣、低互耦和低交叉极化,通过改变长度而不是横截面来改变天线增益等优点,易于排成紧密的馈源阵列,以更低的溢出损耗实现对透镜或反射面天线的有效照射。通过详细的理论分析、仿真和优化设计,研制了介质棒天线及其阵列并将其应用于毫米波FPA成像系统中。该系统可用于探测人体隐匿物品,成像效果较好。     

Application of improved equivalent edge currents in synthetic aperture radar imaging

Target modeling and scattering function calculating are important prerequisites and groundwork for the synthetic aperture radar (SAR) imaging simulation. According to the difficult problems that normal methods cannot calculate the scattering function of electrically large object under the condition to wideband, an effective method of improved equivalent edge currents is presented and applied to SAR imaging simulation for the first time. This method improves calculating velocity and has relatively high precision. The concrete steps of applying the method are given. By way of the simulation experiment, the effectiveness of the method is verified.     

含大规模端口的MEMS宏模型提取及角度参数化

针对含大规模输入输出端口的MEMS结构,提出分块叠加Arnoldi方法提取其宏模型,针对MEMS器件中广泛存在几何形状相同而初始方位不同的结构,采用矩阵坐标变换实现宏模型的角度参数化,解决宏模型的重复提取问题。最后,结合一种微型可编程光栅的设计验证了宏模型的效率与精度,与有限元仿真结果进行比较,基于宏模型的MEMS器件系统级仿真结果相对误差小于2%,时域仿真速度提高了45倍。     

基于非线性CSA的合成孔径雷达成像及问题

分析了非线性CS算法 (NCSA)的成像原理和非线性CS算法造成聚焦图像距离扭曲的原因 ;指出了非线性CS算法在实际应用中其参考频率的选择是唯一的 ,并提出了一种在大斜视角下进行多视处理的方法。计算机仿真证明了该方法的可行性。     

双C50多模同步采集高速目标识别系统

研究了红外多模采集转换的系统模型 ,分析了功能状态。研究了基于并行DSP、数据并行通信芯片和可编程逻辑器件构架的可行性系统实现 ,论证了系统的实时并行处理能力。研究了数字锁相实施玫瑰线扫描同步采集方位转换和红外多帧配准图像模糊分割识别系统实现。实验表明 ,该系统具有 2 5 6× 2 5 6像素场景 ,2 5 6级灰度级实时监测和复杂背景下实时识别目标的能力。     

基于大气传输模型的动态目标红外成像仿真

在建立目标热模型的基础上,考虑了红外辐射的大气吸收模型,进而提出了在动态目标红外仿真中大气透率的计算方法。利用计算机实现了汽车的三维造型,汽车表面红外辐射的计算大,气衰减量的计算,得到了经过大气衰减的红外模拟热像。     

基于可编程GPU的红外场景仿真实现

针对以前红外仿真方法细节差、实时性不高等技术难点,提出了一种新的红外物理模型实现方法。该方法将物理信息与物体的几何模型顶点绑定,提高了对红外场景的描述细节。该方法对物理模型的计算在CPU与GPU之间进行了分配,充分利用了可编程GPU的强大运算能力,有效提高了红外场景生成的实时性。讨论了几种典型探测器效应的添加方法。使用仿真图像来说明所提出方法的有效性,同时分析了该方法的优缺点。