XXIV.A.170
Алгоритм пространственно-временной обработки сигналов в интерферометрическом РСА переднебокового обзора
Шимкин П.Е. (1), Бабокин М.И. (1), Митрофанов В.В. (1)
(1) Национальный исследовательский университет «МЭИ», Москва, Россия
Доклад посвящен алгоритму пространственно-временной обработки сигналов, в частности при его реализации в интерферометрической системе с радиолокатором с синтезированной апертурой (РСА), работающей в режиме переднебокового обзора. В такой конфигурации данные, полученные с различных субапертур, подвергаются разностно-фазовой обработке радиосигналов, при этом интерферометрическая база определяется временным сдвигом (в шкале «медленного времени») между субапертурами и может быть оптимизирована для решения различных задач. В данном случае продемонстрирована возможность использования однопроходной системы с РСА переднебокового обзора для оценки рельефа подстилающей поверхности на основе обработки реальных радиолокационных данных, полученных в ходе испытательных полетов с борта авиационного РСА. Описаны этапы обработки, необходимые для извлечения информации о высотах из исходных данных. Достоверность полученных значений высот в характерных точках подтверждается путем сопоставления трехмерных изображений местности с точными топографическими данными. Рассмотренная конфигурация может быть применена для решения смежных задач, например, при реализации метода радиолокационной томографии поверхности Земли.
Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 26-79-00114, https://rscf.ru/project/26-79-00114/.
Ключевые слова: радиолокатор с синтезированной апертурой (РСА), пространственно-временная обработка, результаты эксперимента
Литература:
- Бабокин М.И. Авиационные и космические комплексы дистанционного зондирования Земли с интерферометрической обработкой многомерных сигналов: дис. … д-ра техн. наук. М., 2010. 336 с.
- Бабокин М.И., Шимкин П.Е. Применение РСА космического базирования в режиме однопроходного переднебокового обзора для томографического исследования Земли // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2023. Т. 20. № 2. C. 49–59. DOI: 10.21046/2070-7401-2023-20-2-49-59
- Турук В.Э., Верба В.С., Голованова М.В. и др. РСА «Стриж» для малых космических аппаратов «Кондор-Э» // Современные проблемы ДЗЗ из космоса. 2017. Т. 14. № 5. С. 69 – 83. DOI: 10.21046/2070-7401-2017-14-5-69-83
- Fornaro G., Pascazio V. SAR interferometry and Tomography: Theory and Applications // Academic Press Library in Signal Processing. 2014. V. 2. P. 1043–1117. DOI: 10.1016/B978-0-12-396500-4.00020-X.
- Fornaro G., Lombardini F., Serafino F. Three-dimensional multipass SAR focusing: experiments with longterm spaceborne data // IEEE Trans. Geoscience and Remote Sensing. 2005. V. 43. No. 4. P. 702–714. DOI: 10.1109/TGRS.2005.843567.
- Ka M.-H., Shimkin P.E., Baskakov A. I., Babokin M. I. A New Single-Pass SAR Interferometry Technique with a Single-Antenna for Terrain Height Measurements // Remote Sensing. 2019. V. 11. No. 9. Art. No. 1070. DOI: 10.3390/rs11091070.
- Khoshnevis S.A., Ghorshi S. A tutorial on tomographic synthetic aperture radar methods // SN Applied Sciences. 2020. V. 2. Art. No. 1504. DOI: 10.1007/s42452-020-03298-6.
- Moreira A., Prats-Iraola P., Younis M., Krieger G., Hajnsek I., Papathanassiou K.P. A tutorial on synthetic aperture radar // IEEE Geoscience and Remote Sensing Magazine. 2013. V. 1. No. 1. P. 6–43. DOI: 10.1109/MGRS.2013.2248301.
- Ouchi K. Recent trend and advance of synthetic aperture radar with selected topics // Remote Sensing. 2013. V. 5. No. 2. P. 716–807.
- Ponce O., Prats-Iraola P., Scheiber R., Reigber A., Moreira A. First Airborne Demonstration of Holographic SAR Tomography with Fully Polarimetric Multicircular Acquisitions at L-Band // IEEE Trans. Geoscience and Remote Sensing. 2016. V. 54. No. 10. P. 6170–6196. DOI: 10.1109/TGRS.2016.2582959.
Презентация доклада
Методы и алгоритмы обработки спутниковых данных