基于改进SBR技术的地面目标SAR图像快速生成技术
文档名：基于改进SBR技术的地面目标SAR图像快速生成技术
摘要：传统的弹跳射线(shootingandbouncingray,SBR)技术主要适用于自由空间目标的电磁散射计算,当用于地面目标与背景复合场景的电磁散射计算和合成孔径雷达(syntheticapertureradar,SAR)图像建模与仿真时,在小擦地角下其计算误差显著增大.针对此问题,提出了一种基于"四路径"模型的改进SBR技术,其考虑了目标与邻域地面之间的多次反射效应以及目标与远区地面之间的多径散射效应对地面目标散射回波的影响.首先构建一个尺寸略大于目标包围盒的粗糙地面实体模型;然后结合"镜像法"改进射线追踪技术,分析电磁波在目标各部件间、目标同实体地面之间以及同虚拟半空间分界面之间的射线传播过程;最后结合高频渐近方法完成电磁散射计算.利用精确数值法计算结果对所提出技术进行了验证,并将其应用于地面目标的SAR图像高逼真度仿真,同实测SAR图像比对表明了所提技术具有良好的适用性.
Abstract：Theconventionalshootingandbouncingray(SBR)techniqueismainlyappliedtoelectromagnetic(EM)scatteringcalculationfortargetsinthecontextofthefree-space.WhenitisusedfortheEMscatteringcomputationandSARimagesimulationforthecomplextargetsonroughgroundsurfaces,thecalculationerrorincreasesespeciallyatsmallgrazingangles.Toaddresstheaboveproblem,animprovedSBRtechniquebasedonthefour-pathmodelisproposed,wherethemultiplereflectionsaswellasthemultipathscatteringcontributingtothetotalscatteredfieldofintegratedtarget-groundscenearetakenintoaccount.Theintegratedsceneconsistsofthegeometricmodelsforthegiventargetanditsunderneathroughgroundslightlylargerthantheboundingboxoftargetisfirstlyconstructed.Next,theinteractionscatteringamongtarget,groundgeometryandthehalf-spaceinterfaceisanalyzedbythecombinationoftheimprovedraytracingtechniqueandthequasi-imagemethod.Thescatteringcontributionforraytubesisfinallycalculatedusingconventionalhigh-frequencyasymptoticmethods.Resultscalculatedbynumericalmethodareusedtovalidatetheproposedtechnique.SimulatedSARimagesfortypicaltargetsonroughgroundsurfacearepresentedandcomparedwiththemeasuredcounterpartstodemonstratetheusefulnessoftheproposedtechniqueinhigh-fidelitySARimages.
作者：单敬喆 曲晓杰 晁坤 许小剑 Author：SHANJingzhe QUXiaojie CHAOKun XUXiaojian
作者单位：北京航空航天大学电子信息工程学院,北京100191中国电波传播研究所,青岛266107
刊名：电波科学学报
Journal：ChineseJournalofRadioScience
年，卷(期)：2024, 39(2)
分类号：TN011
关键词：电磁散射合成孔径雷达(SAR)地面目标弹跳射线(SBR)技术"四路径"模型
Keywords：electromagnetic(EM)scatteringsyntheticapertureradar(SAR)target-groundshootingandbouncingray(SBR)technique"four-path"model
机标分类号：TP391.41P208U491.3
在线出版日期：2024年5月11日
基金项目：中国电波传播研究所稳定支持科研经费基于改进SBR技术的地面目标SAR图像快速生成技术[
期刊论文]电波科学学报--2024, 39(2)单敬喆曲晓杰晁坤许小剑传统的弹跳射线(shootingandbouncingray,SBR)技术主要适用于自由空间目标的电磁散射计算,当用于地面目标与背景复合场景的电磁散射计算和合成孔径雷达(syntheticapertureradar,SAR)图像建模与仿真时,在小擦地角下...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
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