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基于InSAR和光学影像解译的2023年甘肃积石山Ms 6.2震后地表形变和灾害分析 被引量：4
1
作者 陈鹏 邱梁才 +5 位作者 姚宜斌 朱成昌 鲁杰瑞 关星瑶 洪扬 孙世峥 《武汉大学学报(信息科学版)》 北大核心 2025年第2期257-270,共14页
2023‑12‑18甘肃省临夏回族自治州积石山发生了Ms 6.2地震,导致建筑物被损毁并诱发了大量的同震滑坡,造成了严重的人员伤亡和社会经济损失。首先通过合成孔径雷达干涉测量(interferometric synthetic aperture radar,InSAR)技术获取了地... 2023‑12‑18甘肃省临夏回族自治州积石山发生了Ms 6.2地震,导致建筑物被损毁并诱发了大量的同震滑坡,造成了严重的人员伤亡和社会经济损失。首先通过合成孔径雷达干涉测量(interferometric synthetic aperture radar,InSAR)技术获取了地表同震形变信息,并利用高分辨率光学影像对震中区域进行目视解译。然后,基于InSAR同震形变信息和高分辨率光学目视解译信息进行地灾提取;最后,对提取的地灾信息进行统计,并简要分析其形成的潜在因素。结果表明,地震导致震中东北侧两个断层间形成一处近似椭圆的隆起,其长、短轴分别约22.5 km和15 km,最大隆起接近8 cm,符合逆冲型地震运动特征。地震造成震中附近1506处房屋损毁,震中距主要分布在5~25 km范围内,方位角主要在0°~30°和330°~360°之间,以砖木和土木结构的农村自建房为主;震中附近共解译出同震滑坡4996处,震中距主要分布在5~30 km范围内,方位角在0°~60°和330°~360°之间,以小型黄土滑坡为主;其中寨子村大型滑坡体表面存在裂缝208条,滑坡和崩塌共计73处,存在重大安全隐患;中川乡滑坡-泥流受灾面积达456982.10 m2,导致158间房屋损毁,道路损毁4569 m。此次地震在震中5 km内未造成严重的地表灾害,说明受灾最严重的地区并不一定会集中在微观震中,这与地震波传递方向和区域地质状况有密切的关系。 展开更多
关键词 积石山地震 合成孔径雷达干涉测量 地表同震形变 建筑物损毁 同震滑坡
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短波中波红外折反射式共口径光学系统设计 被引量：1
2
作者 马洪涛 韩冰 +2 位作者 许洪刚 李旭 张明亮 《中国光学(中英文)》 北大核心 2025年第2期359-367,共9页
为了实现高精度、高可靠性的动态场景模拟,设计了一套短波中波多波段折反射式共口径光学系统。该系统结合了反射、折射和共口径光路的优势,该系统分为主光学系统、短波光学系统和中波光学系统,3个系统分别独立设计。通过理论计算得到光... 为了实现高精度、高可靠性的动态场景模拟,设计了一套短波中波多波段折反射式共口径光学系统。该系统结合了反射、折射和共口径光路的优势,该系统分为主光学系统、短波光学系统和中波光学系统,3个系统分别独立设计。通过理论计算得到光学系统的初始结构,再利用光学设计软件对光学参数作进一步细化,最后,按照光瞳匹配原则将各分系统组合在一起,并对系统的成像质量作进一步优化设计。利用调制传递函数(Modulation Transfer Function,MTF)和畸变等定量评价指标,仿真验证了系统设计的合理性。结果显示:所设计的短波光学系统视场角为±0.107°、焦距为2500 mm、入瞳尺寸为300 mm,MTF达到衍射极限,畸变小于0.3%;中波光学系统的视场角为±0.65°、焦距为750 mm、入瞳尺寸为300 mm,MTF接近衍射极限,畸变小于1%。该系统成像质量好、体积小、实用性强,在光电跟瞄和空间探测等领域具有较大应用潜力。 展开更多
关键词 景物模拟器 光学设计 短波中波红外成像 共口径光学系统
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LT-1A卫星全极化SAR辐射与极化系统误差稳定性分析:以热带雨林场景为例 被引量：1
3
作者 史磊 孙维东 +4 位作者 杨乐 杨杰 赵伶俐 李平湘 刘亚波 《雷达学报(中英文)》 北大核心 2025年第2期405-423,共19页
作为中国新一代天基长波SAR的代表,陆地探测1号01卫星(LT-1A)于2022年1月发射进入太阳同步轨道。LT-1A搭载的长波合成孔径雷达(SAR)工作在L波段,具备单极化、线性双极化、紧缩双极化、全极化等对地观测能力。现有研究主要侧重于LT-1A重... 作为中国新一代天基长波SAR的代表,陆地探测1号01卫星(LT-1A)于2022年1月发射进入太阳同步轨道。LT-1A搭载的长波合成孔径雷达(SAR)工作在L波段,具备单极化、线性双极化、紧缩双极化、全极化等对地观测能力。现有研究主要侧重于LT-1A重轨干涉数据获取能力以及数字高程模型、沉降产品的生产精度评价,对LT-1A的辐射精度、地物极化信息保持能力的研究较为缺乏。该文以热带雨林植被为观测对象,通过不依赖人工定标器的自主定标方法对LT-1A全极化数据辐射误差、极化误差的稳定性进行评价与分析。实验表明:LT-1A传感器的辐射稳定性较好、极化精度优于国际对地观测组织(CEOS)推荐指标。持续对地观测1000 km内归一化雷达截面(NRCS)误差波动小于1 dB(3倍标准差)、5天内重返观测时辐射误差波动小于0.5 dB(3倍标准差);全极化观测模式下系统串扰低于-35 dB甚至达到-40 dB,交叉极化通道不平衡优于0.2 dB与2°,同通道不平衡优于0.5 dB与10°;系统噪声介于-42~-22 dB,平均系统等效热噪声优于-25 dB,热噪声水平随持续对地观测时长的增加有升高。此外,该研究验证了电离层对LT-1A极化数据质量的影响:5°法拉第旋转角造成的图像退化与-20 dB系统串扰带来的影响相当,而3°~20°法拉第旋转角在中、低纬度较为常见,这将带来-21.16~-8.78 dB的极化通道间扰动,即电离层对全极化数据质量的退化相较传感器-40 dB的串扰更为严重。 展开更多
关键词 陆地探测1号卫星 辐射误差 极化误差 热带雨林 合成孔径雷达
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基于改进YOLOv5的SAR图像有向舰船目标检测算法 被引量：3
4
作者 薛雅丽 贺怡铭 +1 位作者 崔闪 欧阳权 《浙江大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第2期261-268,共8页
针对合成孔径雷达(SAR)小目标成像特征不显著、目标具有任意朝向易出现漏检、检测精度较低的问题,提出面向SAR舰船小目标的ES-YOLOv5检测算法.添加小目标检测层调整感受野大小,更适应小目标尺度特征,方便进行多尺度融合.引入EMA注意力... 针对合成孔径雷达(SAR)小目标成像特征不显著、目标具有任意朝向易出现漏检、检测精度较低的问题,提出面向SAR舰船小目标的ES-YOLOv5检测算法.添加小目标检测层调整感受野大小,更适应小目标尺度特征,方便进行多尺度融合.引入EMA注意力机制重点关注目标关键信息,强化特征的表达能力.使用圆平滑标签(CSL)技术适应角度的周期性,实现了对角度的高精度分类.实验结果表明,在RSDD-SAR数据集上,该方法在交并比阈值为0.5时的平均检测精度达到90.9%,在提高SAR舰船小目标检测精度方面比基准算法YOLOv5提高了6%,显著改善了模型的检测性能. 展开更多
关键词 合成孔径雷达(SAR) 舰船图像 旋转检测 注意力机制 YOLOv5
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近场毫米波雷达非视距全息成像算法 被引量：1
5
作者 蒋留兵 黄乾超 车俐 《火力与指挥控制》 北大核心 2025年第1期33-40,共8页
非视距雷达成像技术旨在重建障碍物干扰下的隐藏目标,在自动驾驶、区域安防等领域具有极大的应用潜力。基于多输入多输出毫米波雷达,提出一种利用多径反射信号反演雷达视线外隐藏目标散射特性的二维成像技术。该方案采用高精度导轨搭载M... 非视距雷达成像技术旨在重建障碍物干扰下的隐藏目标,在自动驾驶、区域安防等领域具有极大的应用潜力。基于多输入多输出毫米波雷达,提出一种利用多径反射信号反演雷达视线外隐藏目标散射特性的二维成像技术。该方案采用高精度导轨搭载MIMO毫米波雷达扫描合成2-D等效均匀阵列,利用多径反射回波重构隐藏目标图像。此外,建立NLOS成像模型并提出一种基于2-D波数域算法和镜面对称的高精度成像方法。在该方法中通过对隐藏目标的横断面成像提取NLOS目标以及反射墙面的先验知识,利用先验知识结合镜面对称原理,实现NLOS目标冠状面高精度聚焦获得目标轮廓。通过NLOS毫米波成像系统验证了所提算法的有效性。 展开更多
关键词 非视距成像 毫米波雷达 波数域成像 合成孔径
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陆地探测四号01星总体设计与技术创新
6
作者 张庆君 倪崇 +3 位作者 戴超 刘立平 唐治华 舒卫平 《中国空间科学技术(中英文)》 北大核心 2025年第1期1-11,共11页
为了解决低轨SAR卫星对观测区域成像幅宽小、重访时间长的问题,研制了陆地探测四号01星。其是世界首颗高轨SAR卫星,利用地球同步轨道的轨位优势,对同一地点的重访周期由低轨SAR的天级提升为小时级,幅宽由低轨SAR的百千米级提升为千千米... 为了解决低轨SAR卫星对观测区域成像幅宽小、重访时间长的问题,研制了陆地探测四号01星。其是世界首颗高轨SAR卫星,利用地球同步轨道的轨位优势,对同一地点的重访周期由低轨SAR的天级提升为小时级,幅宽由低轨SAR的百千米级提升为千千米级,可为及时、有效实施灾害应急响应提供有力支持。围绕高轨微波成像的新体制,解决了高轨微波成像、超大功率星载微波发射、超大口径星载天线、多体大挠性高精度姿态稳定控制、万瓦级强脉冲高品质电源、载荷与平台一体化高效热管理、高轨星地一体化精密定轨等一系列关键技术,实现了快重访、大幅宽、全天时、全天候的观测能力。通过分析在轨测试数据,卫星获取的高轨SAR图像纹理清晰,质量良好,可满足防灾减灾、国土资源勘查等领域使用需求。 展开更多
关键词 陆地探测四号01星 高轨 合成孔径雷达 大功率 大口径
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不同锚固孔径下2G-NPR锚杆锚固特性试验研究 被引量：1
7
作者 陶志刚 李梦楠 +2 位作者 于海军 范方政 王炯 《岩土力学》 北大核心 2025年第S1期67-80,共14页
为了更好地分析2G-NPR锚杆锚固特性,确定合理的锚杆直径与锚固孔径的匹配范围。以室内拉拔试验为基础,分析了不同锚固孔径下锚固体系破坏形式;建立了锚固体与锚固孔径匹配的力学模型,推导了沿锚固方向轴向力和界面剪应力理论计算公式;... 为了更好地分析2G-NPR锚杆锚固特性,确定合理的锚杆直径与锚固孔径的匹配范围。以室内拉拔试验为基础,分析了不同锚固孔径下锚固体系破坏形式;建立了锚固体与锚固孔径匹配的力学模型,推导了沿锚固方向轴向力和界面剪应力理论计算公式;通过有限差分程序FLAC3D建立不同锚固孔径下的拉拔模型,揭示了锚固系统的应力分布规律。结果表明:(1)在不同锚固孔径下,以直径匹配差值8 mm为界,锚固体系在达到最大承载能力时的破坏界面不同;(2)锚固体系在加载时荷载-位移曲线可分为预加载、弹性变形、塑性变形、界面开始脱黏、界面完全脱黏5个阶段;(3)拉拔力为30 kN条件下,随着锚固孔径增大,锚杆-锚固剂界面剪应力分布随孔径变化不大,但在螺旋状肋处有明显剪应力集中现象,相同位置锚杆-锚固剂界面剪应力是锚固剂-围岩界面剪应力的2~3倍,锚固剂-围岩界面剪应力分布随孔径增大而明显减小;(4)确定了直径为18 mm的2G-NPR锚杆最佳锚固孔径差值范围为8~12 mm。 展开更多
关键词 拉拔试验 2G-NPR锚杆 锚固孔径 锚固性能 锚固失效形式
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Pol-ISARSpaceTarget-1.0:极化ISAR空间目标精细识别电磁仿真数据集 被引量：1
8
作者 陈思伟 李铭典 崔兴超 《信号处理》 北大核心 2025年第8期1443-1454,共12页
以卫星为代表的空间目标在遥感测绘、气象监测、无线通信、侦察监视等领域发挥着重要作用,同时也是空间态势感知的重要对象。极化逆合成孔径雷达(Inverse Synthetic Aperture Radar,ISAR)能够获取目标的高分辨率图像信息和敏感于目标结... 以卫星为代表的空间目标在遥感测绘、气象监测、无线通信、侦察监视等领域发挥着重要作用,同时也是空间态势感知的重要对象。极化逆合成孔径雷达(Inverse Synthetic Aperture Radar,ISAR)能够获取目标的高分辨率图像信息和敏感于目标结构的极化散射信息,在空间态势感知中具有独特优势。然而,极化ISAR空间目标实测数据难以公开。同时,部件级精细标注难度大且研究少。因此,当前缺少公开的极化ISAR空间目标数据集。针对上述挑战,为促进该领域研究发展,本文构建并公开了首个极化ISAR空间目标精细识别电磁仿真数据集(Pol-ISARSpaceTarget-1.0),包括抛物面天线雷达卫星、平板天线雷达卫星、通信卫星和光学卫星等6型空间目标极化ISAR图像数据和9类关键部件语义标注数据。本文介绍了该数据集构成、电磁仿真成像及部件标注流程。在此基础上,以空间目标部件识别为例,选取典型深度学习目标识别方法验证了数据集的有效性,并形成基准结果,供相关学者参考。该数据集空间目标类型多样、极化信息完备、部件标注种类丰富,可为空间目标精细分类识别等提供基础数据支撑。 展开更多
关键词 雷达极化 逆合成孔径雷达 空间目标 数据集 目标识别
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煤裂隙粗糙度和开度对注水渗流影响的实验研究 被引量：2
9
作者 王刚 陈雪畅 +2 位作者 陈昊 隆清明 刘义鑫 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第1期92-101,共10页
【目的】煤层注水是矿井除尘、防治煤与瓦斯突出和冲击地压等灾害的关键技术措施,而裂隙粗糙度、开度等形态特征对煤层注水效果具有显著影响。【方法】借助砂纸和聚酰亚胺高温胶带制备了含有不同粗糙度和开度裂隙的煤样,利用激光光谱共... 【目的】煤层注水是矿井除尘、防治煤与瓦斯突出和冲击地压等灾害的关键技术措施,而裂隙粗糙度、开度等形态特征对煤层注水效果具有显著影响。【方法】借助砂纸和聚酰亚胺高温胶带制备了含有不同粗糙度和开度裂隙的煤样,利用激光光谱共聚焦显微镜精准计算裂隙粗糙度参数,测试裂隙煤样渗流量。【结果和结论】结果表明,表面高度偏差Ha、表面最大高度Hz和三维形貌分形维数Ds可以作为表征煤剖面粗糙程度的参数。煤体渗流量随Ha、Hz和Ds的升高呈指数降低趋势,随着剖面粗糙度从4.69提高到18.43,裂隙内的渗流量最高下降84.42%。裂隙开度在60~90μm时其粗糙度对渗流的阻碍效果达到最高,此后粗糙单元阻碍效果开始减弱,裂隙开度在渗流过程占据主导作用。煤体渗流量随裂隙开度的升高呈指数升高的趋势,裂隙开度由30μm提高到150μm,裂隙渗流量最高可增大355.88倍。通过对裂隙开度和粗糙度与渗流量关系的深入探究,明确了两者在煤层注水过程中的关键作用机制,强调在煤层注水实践中应充分考虑裂隙形态特征,依据不同的裂隙开度和粗糙度情况合理选择注水方式,以实现煤层注水效果的有效提升。 展开更多
关键词 煤 裂隙开度 裂隙粗糙度 裂隙粗糙度表征 渗流量 矿井除尘
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基于PS-InSAR技术的大跨度桥梁结构变形监测综述 被引量：4
10
作者 周云 郝官旺 +3 位作者 危俊杰 杜宗 刘畅 朱茂 《工程力学》 北大核心 2025年第4期25-37,共13页
面对量大面广的大跨度桥梁,实施时空覆盖连续、高效经济的轻量化结构健康监测,对保障桥梁运营安全、实现智慧桥梁和智慧交通具有重要现实意义。该文从永久散射体合成孔径雷达干涉(PS-InSAR)关键技术、桥梁结构变形监测以及影响因素3个方... 面对量大面广的大跨度桥梁,实施时空覆盖连续、高效经济的轻量化结构健康监测,对保障桥梁运营安全、实现智慧桥梁和智慧交通具有重要现实意义。该文从永久散射体合成孔径雷达干涉(PS-InSAR)关键技术、桥梁结构变形监测以及影响因素3个方面,全面总结了PS-InSAR技术监测桥梁结构变形的基本原理、技术特点、适用范围和研究进展。在关键技术方面,系统总结了影像配准、PS点识别、相位解缠、变形恢复4个方面的最新研究成果;综述了PS-InSAR技术在桥梁视线向变形监测以及三维变形反演中的应用,分析了桥梁方向和表面散射特性、相位解缠精度以及热膨胀模型对该技术测量精度的影响;利用该技术对某钢拱桥的结构变形进行了测试,验证了所提方法的可行性。归纳总结了PS-InSAR技术监测桥梁变形研究,讨论了未来可能的发展方向。文献综述表明:基于PS-InSAR技术的桥梁变形监测方法有显著的优势和广阔的应用前景,有望为大跨度桥梁的运维和风险管理提供技术支持。 展开更多
关键词 桥梁工程 结构健康监测 综述 PS-INSAR 变形监测
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基于SBAS InSAR技术的叙古高速沿线滑坡识别与监测 被引量：1
11
作者 杨辰 金源 +1 位作者 邓飞 史绪国 《自然资源遥感》 北大核心 2025年第1期161-168,共8页
叙永—古蔺高速公路(叙古高速)位于四川盆地南缘,线路周边地质条件复杂,其安全运营受到地质灾害威胁,因此,叙古高速沿线地质灾害的识别分析具有十分重要的意义。合成孔径雷达干涉测量(interferometric synthe-tic aperture Radar,InSAR... 叙永—古蔺高速公路(叙古高速)位于四川盆地南缘,线路周边地质条件复杂,其安全运营受到地质灾害威胁,因此,叙古高速沿线地质灾害的识别分析具有十分重要的意义。合成孔径雷达干涉测量(interferometric synthe-tic aperture Radar,InSAR)技术具有全天时全天候、覆盖范围大和毫米级地表形变监测的优势,在广域滑坡识别监测中发挥了重要作用。基于此,采用小基线集(small baseline subset,SBAS)InSAR技术对2017年2月—2020年9月Sentinel-1升降轨数据集进行处理分析,获取叙古高速沿线地表形变速率,共探测到包括集美滑坡等在内的18处滑坡体,分析发现滑坡形变主要与人为活动相关。结果同时表明,升降轨数据结合有助于更准确地识别灾害点分布。随着数据的积累与技术的不断发展,InSAR技术可以在地质灾害防治中发挥越来越重要的作用。 展开更多
关键词 滑坡探测 合成孔径雷达干涉测量 叙古高速 小基线数据集
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机载SAR方位宽幅扫描波束控制方法
12
作者 邢涛 李军 王志锐 《现代防御技术》 北大核心 2025年第2期149-155,共7页
机载SAR系统通过扫描实现方位大幅宽,扫描角速度受方位分辨率、斜视角等参数制约,扫描效率和方位分辨率难以同时兼顾成为机载方位宽幅扫描SAR设计和实现中的难题。为了实现航线内方位宽幅扫描,提出了一种波束控制方法,通过推导得到不同... 机载SAR系统通过扫描实现方位大幅宽,扫描角速度受方位分辨率、斜视角等参数制约,扫描效率和方位分辨率难以同时兼顾成为机载方位宽幅扫描SAR设计和实现中的难题。为了实现航线内方位宽幅扫描,提出了一种波束控制方法,通过推导得到不同帧图像间扫描角度变化规律,根据角度变化规律设计各帧图像的起始扫描角和终止扫描角,设计的波束控制方法对各景图像扫描角速度满足分辨率要求,并且时变角速度具有高的扫描效率,景与景之间重叠保证覆盖,目标场景位于航线内扫描幅宽中间。 展开更多
关键词 机载 合成孔径雷达 方位 扫描 大幅宽
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近场毫米波雷达高分辨率稀疏成像算法研究
13
作者 徐雷钧 王浩宇 +1 位作者 白雪 陈建锋 《电子测量技术》 北大核心 2025年第10期169-176,共8页
近场毫米波雷达的高分辨率成像通常依赖大量数据采集,现有的时域和频域成像算法都是在满足奈奎斯特采样率条件下处理信号,这在数据采集和硬件成本上带来负担。本文基于测量目标回波信号的稀疏性,提出了一种结合压缩感知理论的毫米波雷... 近场毫米波雷达的高分辨率成像通常依赖大量数据采集,现有的时域和频域成像算法都是在满足奈奎斯特采样率条件下处理信号,这在数据采集和硬件成本上带来负担。本文基于测量目标回波信号的稀疏性,提出了一种结合压缩感知理论的毫米波雷达稀疏成像算法,有效降低了数据需求量。算法重点围绕欠采样数据在波数域展现的稀疏性构建稀疏模型,进行优化求解得到重构信号。在方位方向上应用匹配滤波算法实现目标二维成像。实验结果表明,在数据欠采样条件下,本文算法能够实现测量目标的高分辨率成像,显著降低了数据需求,且图像质量在各项指标均优于其他压缩感知优化算法。在目标物体被遮挡情况下依然能够有效恢复被遮挡部分的图像信息,具有较强的抗干扰能力和鲁棒性。 展开更多
关键词 毫米波 合成孔径雷达 压缩感知 稀疏恢复
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三波段共孔径模块化光学系统设计
14
作者 佟静波 侯作勋 杨立欣 《激光与红外》 北大核心 2025年第5期771-780,共10页
为满足对空间碎片的检测与跟踪,增强对空间碎片的分析预测能力,设计了一款可见、红外和激光三种光路共孔径一体化的光学系统。其基本指标为可见光谱段400~850 nm,视场2°×2°,焦距366.7 mm,入瞳直径100 mm;红外谱段7.5~9.5... 为满足对空间碎片的检测与跟踪,增强对空间碎片的分析预测能力,设计了一款可见、红外和激光三种光路共孔径一体化的光学系统。其基本指标为可见光谱段400~850 nm,视场2°×2°,焦距366.7 mm,入瞳直径100 mm;红外谱段7.5~9.5μm,视场2°×2°,焦距190 mm,入瞳直径95 mm;激光谱段1064.4±0.5 nm,视场0.6 mrad,焦距370 mm,入瞳直径100 mm。三光路共用离轴三反结构,通过分析设计自由曲面面型使一次像面具有较好成像质量和共轴对称特性。在激光和红外通道一次像面前反向放置楔形平板校正分色片产生的像散,使两通道前组可完善成像,进而中继系统具有同轴特性且可独立测试、装调。通过对各光路的像差分析及优化,可见光系统在特征频率200 lp/mm处,MTF值为0.44,红外系统2×2像素内能量集中度接近衍射极限达到80%,激光系统Φ30μm范围内能量集中度大于93%,各通道成像效果均达到较高质量,此系统有效降低了装调难度,还可根据需求模块化更换中继系统,在空间碎片探测定轨领域具有广阔应用前景。 展开更多
关键词 光学设计 共孔径 自由曲面 模块化
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对抗变分自编码器驱动的SAR溢油影像生成方案设计
15
作者 宋冬梅 王斌 +1 位作者 陈磊 王海起 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第11期54-59,共6页
针对合成孔径雷达(SAR)溢油影像样本稀缺问题,提出一种基于对抗变分自编码器(SOS-AVAE)的生成模型。该模型通过在变分自编码器(VAE)框架中引入对抗正则化机制与高斯混合(GMM)先验分布,以增强对复杂SAR影像多尺度特征的建模能力。参数分... 针对合成孔径雷达(SAR)溢油影像样本稀缺问题,提出一种基于对抗变分自编码器(SOS-AVAE)的生成模型。该模型通过在变分自编码器(VAE)框架中引入对抗正则化机制与高斯混合(GMM)先验分布,以增强对复杂SAR影像多尺度特征的建模能力。参数分析表明,当高斯分量为3且损失平衡因子为0.8时,所生成影像质量达到最优(IS=1.856, FID=266.355, KID=0.214)。对比实验显示,通过生成影像扩充训练集进行扩充后,UNet++溢油检测模型的交并比(IoU)从0.72提升至0.80,F_(1)分数由0.81增至0.85。与现有生成模型(GAN/VAE/AVAE)相比,SOS-AVAE在FID指标上表现最优(232.412),表明其为溢油检测任务提供了高效的数据增强解决方案。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 溢油检测 深度学习 影像生成
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基于复数域卷积神经网络的ISAR包络对齐方法研究 被引量：1
16
作者 王勇 夏浩然 刘明帆 《信号处理》 北大核心 2025年第3期409-425,共17页
在逆合成孔径雷达(Inverse Synthetic Aperture Radar,ISAR)成像领域,运动补偿是确保高质量图像生成的关键环节。包络对齐(Range Alignment,RA)作为运动补偿的首要步骤,对于校正由平动分量引起的回波信号包络偏移至关重要。本文提出了... 在逆合成孔径雷达(Inverse Synthetic Aperture Radar,ISAR)成像领域,运动补偿是确保高质量图像生成的关键环节。包络对齐(Range Alignment,RA)作为运动补偿的首要步骤,对于校正由平动分量引起的回波信号包络偏移至关重要。本文提出了一种基于复数域卷积神经网络(Complex-Valued Convolutional Neural Network,CVCNN)的包络对齐新方法,旨在通过深度学习策略提升包络对齐的精度与计算效率。本文所提方法利用了卷积神经网络强大的特征学习能力,构建了一个能够映射一维距离像与包络补偿量之间复杂关系的模型。通过将传统的实值卷积神经网络拓展至复数域,不仅完整保留了回波信号中的相位信息,而且有效引入了复数域残差块及线性连接机制,进一步精细化了网络结构设计。这种架构改进使得所提算法能实现低信噪比(Signal-to-Noise Ratio,SNR)条件下对ISAR距离像的高效包络对齐。在数据生成方面,本文基于雷达仿真参数,通过成像模拟仿真构建了ISAR回波数据集。该数据集经过归一化处理后,输入网络进行训练,使网络能够学习从未对齐回波到对应补偿量的映射关系。本文所提方法采用迁移学习策略,对基于仿真数据预训练的模型进行微调,以适应实测数据。这一策略不仅增强了结果的可靠性,同时也大幅缩短了模型的迭代周期。在实验验证方面,本文采用仿真与实测数据进行综合测试,以包络对齐精度、成像结果质量和计算效率为评价指标,全面验证了算法的有效性。实验结果表明,在不同信噪比条件下,本文所提方法均展现出了优越的包络对齐性能,进而可以实现高质量成像,同时在计算效率上也具有显著优势。 展开更多
关键词 逆合成孔径雷达 包络对齐 复数域卷积神经网络 有监督学习
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孔径光阑在傅里叶叠层成像系统中的应用探讨
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作者 赵洁 王大勇 王云新 《物理与工程》 2025年第3期201-207,共7页
孔径光阑是应用光学和物理光学中的一个重要知识点,决定了光学系统分辨率、成像亮度等性能。本文针对当前计算成像前沿的傅里叶叠层高分辨率成像系统,探讨了孔径光阑在显微系统以及远距离系统中的应用。首先,基于单薄透镜成像模型,给出... 孔径光阑是应用光学和物理光学中的一个重要知识点,决定了光学系统分辨率、成像亮度等性能。本文针对当前计算成像前沿的傅里叶叠层高分辨率成像系统,探讨了孔径光阑在显微系统以及远距离系统中的应用。首先,基于单薄透镜成像模型,给出了光瞳函数对应的物方和像方相干传递函数;其次,分析了在两类傅里叶叠层成像系统中孔径光阑的实际设置;最后,通过数值仿真和光学实验,验证了分别从物方和像方数据出发进行高分辨率图像重建的等效性。上述探讨加深了对孔径光阑概念及其在实际成像系统中应用的理解。 展开更多
关键词 孔径光阑 傅里叶叠层成像 传递函数 相干成像 数值孔径
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大口径反射镜Wiffletree支撑结构的装调方法
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作者 李斌 王东杰 +3 位作者 王海超 霍腾飞 陈佳夷 徐婧文 《应用光学》 北大核心 2025年第4期709-716,共8页
为满足静止轨道高分辨率成像与深空天文观测等领域的需求,在火箭运载能力快速发展的基础上,我国天基遥感相机的口径呈现跨越式发展,从1m口径量级逐步迈向3m及以上口径量级。Wiffletree支撑结构具有支撑点位分布均匀、形变适应性强等特点... 为满足静止轨道高分辨率成像与深空天文观测等领域的需求,在火箭运载能力快速发展的基础上,我国天基遥感相机的口径呈现跨越式发展,从1m口径量级逐步迈向3m及以上口径量级。Wiffletree支撑结构具有支撑点位分布均匀、形变适应性强等特点,在2m及以上口径的反射镜组件中被广泛应用。但是,由于Wiffletree支撑结构的支撑点位数量多、结构连接环节复杂,传统的反射镜装调定位方法无法满足快速精准装配需求。该文提出了一种基于光机双向限位的多点联合定位方法,通过预先完成Wiffletree结构与相机承力板的定位装配,并调节反射镜与承力板的相对位置,确保镜面光轴指向精度满足要求;然后针对各支撑点进行微小调节,确保粘接间隙均匀、装配应力最小。所提方法在一块3m口径反射镜组件的装调过程中进行了应用验证,验证结果表明,该方法装调应力小、效率高,可满足大口径反射镜Wiffletree支撑结构的装调要求。 展开更多
关键词 天基遥感相机 大口径反射镜 光学装调
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地基InSAR实测场景成像及形变提取数据集
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作者 黄平平 谭维贤 +4 位作者 汤江文 乞耀龙 刘浩楠 李允亨 冯怀超 《信号处理》 北大核心 2025年第8期1455-1462,共8页
地基干涉合成孔径雷达(Ground-Based Interferometric Synthetic Aperture Radar,GB-InSAR)技术凭借其全天时、全天候以及长时间稳定连续工作等独特的优势,在矿山边坡监测、地质灾害监测、建筑物健康监测以及灾害预警等诸多领域展现出... 地基干涉合成孔径雷达(Ground-Based Interferometric Synthetic Aperture Radar,GB-InSAR)技术凭借其全天时、全天候以及长时间稳定连续工作等独特的优势,在矿山边坡监测、地质灾害监测、建筑物健康监测以及灾害预警等诸多领域展现出了广泛的应用前景。尽管该技术已取得一定的成果,由于相关真实数据未能公开,这限制了地基雷达技术的创新发展。针对上述问题,本文公开了GB-InSAR实测场景成像及形变提取数据集。该数据集包含地基雷达采集同一场景、不同距离放置多点角反射器场景的回波数据、成像数据和相干性数据,同时具备标准体和实测场景的GB-InSAR全流程数据。通过对这些数据的深入分析,可以实现对数据的多维度研究。在雷达成像方面,可依据雷达分辨率的成像性能指标进行分析。通过分析相干系数数据探究目标在不同时间或空间的一致性,为目标识别和监测提供更精准的方法。该数据集不仅验证了GB-InSAR监测技术的可靠性和稳定性,而且通过应用案例,展示了GB-InSAR监测技术能力可以达到亚毫米精度级别,为实现对建筑物和地表微小形变实时监测提供有力的技术手段。本数据集充分考虑了雷达成像、系统稳定性等雷达信号处理方法研究对实测数据的需要,为相关学者提供多元化的数据资源。此外,基于这些数据还可以开展形变分析,为结构体健康监测和灾害预警提供有力的数据支持。 展开更多
关键词 地基干涉合成孔径雷达 数据集 雷达成像 相干性
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干涉合成孔径声纳局部相干法复图像配准
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作者 钟何平 李涵 +2 位作者 田振 黄攀 唐劲松 《武汉大学学报(信息科学版)》 北大核心 2025年第4期739-745,共7页
复图像配准是干涉合成孔径声纳(interferometric synthetic aperture sonar,InSAS)信号处理中一个非常重要的处理步骤,直接影响到提取的干涉相位质量,关系到最终所重建的数字高程模型精度。为提升获取的缠绕相位质量,在充分分析InSAS成... 复图像配准是干涉合成孔径声纳(interferometric synthetic aperture sonar,InSAS)信号处理中一个非常重要的处理步骤,直接影响到提取的干涉相位质量,关系到最终所重建的数字高程模型精度。为提升获取的缠绕相位质量,在充分分析InSAS成像特点的基础上,提出了一种基于局部相干法的InSAS缠绕相位获取方法。首先分析局部数据块内相位点距离差的变化特点,在此基础上论证了采用中心相位点距离差代替局部相邻相位点距离差的可行性,进一步导出了采用局部相干法提取缠绕相位的方法。仿真数据和实测数据实验结果表明:所提方法提取的缠绕相位质量显著优于经典复图像配准方法,残差点数量急剧减少,并且可有效克服传统复图像配准方法中全局偏移量拟合所带来的误差传播。 展开更多
关键词 InSAS 缠绕相位 相干法 配准 残差点
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