舰船目标SAR图像仿真方法研究.pdf

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1、总第205期2011年第7期舰船电子工程ShipElectromcEngineeringV01．31No．7102舰船目标SAR图像仿真方法研究+张显峰杨露菁张伟(海军工程大学电子工程学院武汉430033)摘要文章在分析合成孔径雷达(SAR)仿真成像原理上，利用MultigenCreator实现舰船三维模型的建立，通过Ve-ga软件的参数设置。得到舰船目标的sAR仿真图像。同时，应用图形电磁计算方法获得舰船目标的雷达散射截面，通过投影变换，获得舰船目标的SAR仿真图像。最后，根据得到的仿真图像，对两种方法进行比较。关键词合成孔径雷达；MultigenVega

2、；图形电磁计算方法；图像仿真中图分类号TN95ResearchonSARImageSimulationofVesselTargetszhangxianfengYangLujingZhangwei(InfomationandElectricC0llege，NavalUnjv．ofEngineering，Wuhan430033)AbstmctThepaperdiscussestwomethodsofmvalship’s&气RimagesimulationbasedontheaIlalysisofSAR’si瑚一百ngsimulationprincipl已onem

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4、magingsimulatio儿KeyWordsSAR，MultigenVega，GREl00，imagesimulationCI粕洛N_耵1b盯TN951引言2SAR成像仿真原理合成孔径雷达(SAR)是一种高分辨率成像传感器，具有全天时、全天候、远距离、大范围、多参数探测、可穿透一定覆盖物等特点，在军事和民用领域都发挥了巨大的作用。由于SAR实际得到的图像数据有限，无法满足实际需求，从而促进了SAR图像仿真技术的发展。通过SAR图像仿真试验，可为实际SAR系统的开发设计提供依据，也可为SAR图像识别等后续处理提供图像素材。本文根据SAR图像特征，分别介绍了

5、通过图形电磁计算方法和Vega软件实现舰船目标SAR图像仿真的两种方法，并依据得到的仿真图像，对两种方法进行了比较。SAR成像是一个回波信号处理的过程，即从机载或星载合成孔径雷达发射天线发射出去的电磁波，经目标散射后回到合成孔径雷达接收天线后进行相应的处理，运用相应的成像算法生成图像。可见，回波信号是决定成像效果的基础，而决定回波信号的重要因素是雷达散射截面(RcS)L1I，所以开展SAR图像仿真，必须要确定目标区域的RCS值，而目标区域的RCS受到入射波长、入射角度、目标物理特性形状和极化方向等因素的影响[2]。本文介绍的两种实现方法对成像过程进行了必要的

6、简化，从而避免了复杂的电磁计算，实现了实时仿真。·收稿日期：2011年1月16日，修回日期：2011年2月23日作者简介：张显峰．男．讲师，研究方向：图像仿真。杨露菁，女，博士研究生，副教授，研究方向：模式识别。张伟，男，助教．研究方向：数据融合。2011年第7期舰船电子一【程1033应用Vega实现图像仿真MultigenVega是一套专业视景仿真软件，具有友好的图形用户界面I。ynx、完整的C语言应用程序接口API、丰富的相关使用库函数和一批可选的功能模块[3]。本文利用Vega中的一个可选模块RadarWorks，通过纹理材料图生成器(TMM)产生目标

7、材料纹理，得到目标区域的RCS，并通过系统设置的各项参数实现舰船在条带式工作模式下的仿真图像。SAR图像仿真主要通过MultigenCreator建模、纹理材料映射、Vega各模块设置和SAR图像模拟等四个步骤完成n]，具体流程如图1所示。————-1里!．堕仝r蕊昙薷繇稚l极化方繁息方位等特征l鼗簧季瓦、Creatoo建模Lynx中基本模块和Radarworks模块的图形界面修正RCSTMM纹理1．1材料属性ll显示模材料生成器I。l数据库Il图像图lSAR图像仿真流程3．1MultigenCreator建模在设计舰船模型时，将舰船目标划分为分段模块、次模

8、块、组件、零部件等，运用积木式模块化建模思想[5]，