sar图像匹配制导精度影响因素分析

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1、2014年海军航空工程学院学报2Ol4第29卷第1期JournalofNavalAeronauticalandAstronautical、，01．29No．1文章编号：1673—1522(2014)01．0019—06DOI：10．7682／j．issn．1673-1522．2014．01．005SAR图像匹配制导精度影响因素分析张东兴，贾兴亮，李相平，祝明波。，殷勇(1．海军航空工程学院电子信息工程系，山东烟台264001；2．海军装备部西安局，兰州730070；3．91436部队，广西柳州545613)摘要：合成孑L径雷达(SAR)具有高分辨率、全天候

2、等优点，是提高精确制导武器制导精度的有力工具。制导精度是精确制导武器的重要性能指标，影响SAR制导系统精度的主要因素有实时图的获取误差及预处理误差、图像匹配误差、惯导测量误差、SAR制导特殊弹道引起的导航制导的误差。概述了SAR图像匹配制导系统精度的相关研究，对比和分析了这些研究和结论，指出了该研究存在的问题和发展方向。关键词：SAR图像；图像匹配；制导精度中图分类号：TP391文献标志码：A合成孔径雷达(SyntheticApertureRadar，SAR)是2)图像匹配误差；一种高分辨率成像雷达，既具有高的角分辨率(方位3)惯导测量误差；向分辨率)又有

3、足够高的距离向分辨率。高的角分辨4)SAR特殊弹道引起的制导误差。率是它相对于传统雷达的优点，且得到的高分辨率雷SAR成像图像预处理旦j达图像已接近光学成像的分辨率，成像基本不受能见基准图像库数据库管理度等气象条件的影响，具有全天候的特点，这是SAR崮成像相对于可见光成像和毫米波雷达成像的优点。!兰里兰}-—__1皇查因具有高分辨率、全天候以及对一些地物有穿透性”三二—]．--_f_组合K

4、Im∞滤波等优点，作为一种新型的成像工具，合成孔径雷达在精确制导领域正发挥着越来越大的作用。图1SAR成像匹配制导系统原理图本文主要从影响因素方面来综述SAP,制导系统

5、Fig．1BlockdiagramofSARimagematchingguidancesystem精度方面的研究。SAR图像匹配是把不同成像条件下对同一场景录取的2幅或多幅SAR图像在空间上进行对准，以确定图像之间的平移、旋转和缩放等关2实时图的获取及预处理系的过程】。一般而言，在SAR成像获取过程中，由于弹载环1SAR制导系统原理境、弹载平台非匀速直线运动以及干扰的影响，会引入噪声和畸变。另外，对实时图进行预处理时应考虑SAR制导系统原理图如图1所示。图像匹配制导实时图的可匹配性、噪声和畸变等情况，而滤波和特技术是利用飞行器上传感器获取的实时图像与飞行征

6、提取，这种预处理一般会提高实时图的可匹配性，器上存储的参考图像进行匹配以获得飞行器的当前但同时也会引入误差，减少图像的有效信息量。位置，用以修正惯性导航的累积误差，从而实现飞行文献【6】指出由于实时成像手段以及环境条件的器自主高精度导航的一种技术。一般而言，SAR图像匹配制导可以获得很高的制限制，实时图存在一定的灰度畸变、几何畸变及噪声干扰。因此，在匹配前须对这些畸变进行校正处理。导精度，但其系统较为复杂，如图1所示。影响其精度如果成像分辨率和基准图分辨率不同，在预处理时可的可能因素较多，概括地讲，影响图像匹配制导精度能还应考虑将二者分辨率调整到一致。如果

7、匹配算的主要因素有以下几方面：法不是直接利用实时图和基准图的灰度，而是利用图1)实时图的获取及预处理误差；收稿日期：201309．24；修回日期：2013．11．15基金项目：“泰山学者”建设工程专项经费资助项目作者简介：张东兴(1981一)，男，博士生。·20·海军航空工程学院学报第29卷像的某些特征，则需对实时图和基准图进行特征提正确性和应用价值。取听有这些处理必然引入一定的处理误差，从而减南上述内容可以看m实时图的获取和预处理过小了实时图与基准图的信息量。为了提高匹配的可程必然会弓i入误差。对于成像的自然条件、目标景物靠性与成功率，实时图的预处理一般

8、还包括失真分的变化和其他随机性干扰(包括人为的和不可预测的析，即选择失真小、可匹配性高的实拍图像与基准网干扰)，一般主要通过航迹规划和执行任务的时机的进行匹配。实时图的预处理过程中，与基准图相同的把握来减少自然条件和目标景物的变化对实时图的处理模块最好选择相同的处理算法，这样可以增加实获取的影响，但这些随机的因素的影响不可能完全被时冈与基准图在数据上的共性。消除。环境对于末段图像匹配的影响是很大的，如景物的回波反射特性的变化、雷达波束投射角等的变化所3图像匹配误差引起的阴影和景物的遮挡效应，以及在基准区域中实匹配算法是影响图像匹配误差的关键因素，根据际景物

9、的变化等”1。所有这些因素都将引起图像匹配算法着重点的不同，匹配算