雷達景象可匹配性及相關問題研究.pdf

1、1909年wright第一次在意大利西恩多西利從飛機上拍攝空中像片，標志著人類有了新的獲取信息的方法--遙感。從此以后，遙感技術得到越來越多的重視和發(fā)展。隨著新型傳感器的成功開發(fā)與應用、信息傳輸與處理技術的發(fā)展，美國在一系列試驗的基礎上，在70年代初發(fā)射了用于探測地球資源和環(huán)境的衛(wèi)星“ERTS-1”(即陸地衛(wèi)星-1)，為航天遙感的發(fā)展及廣泛應用，開創(chuàng)了一個新局面。目前，遙感技術已經在國民經濟的各個部門發(fā)揮著重要的作用，如應用遙感技術進行

2、導航定位，地圖更新，估計農作物產量、草場和森林載蓄量及變化，勘探黃金、石油、煤炭等資源，監(jiān)測自然和人為災害，估計損失和提出對策，監(jiān)督資源的合理開發(fā)等。 實孔徑雷達(Real Aperture Radar)和合成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar)作為微波遙感器，在飛行器導航、武器投射系統(tǒng)末制導等應用中起著重要的作用。在導航、末制導應用中，雷達傳感器被安裝在飛行器或武器系統(tǒng)上，以便獲取實時圖，進行景象匹配。

3、基于景象匹配和慣導的組合導航系統(tǒng)(INS/景象匹配)，具有自主性和良好的導航精度，而且不受電磁波的干擾、不依賴GPS定位的優(yōu)點，這使得它在我國飛行器導航、武器投射系統(tǒng)末制導等領域的應用中發(fā)揮著特殊重要的作用。在INS/景象匹配組合導航系統(tǒng)的導航過程中，飛行器首先將預定飛行軌道下面事先偵察到的一系列地面圖像信息(例如ISAR圖像)存到飛行器的存儲器中，然后，當攜帶相應傳感器的飛行器飛行到預定的位置時，便獲取實時圖(例如IRAR圖像)，然后

4、將實時圖和預存的已知地理信息關系的基準圖進行匹配比較，這樣就可以確定出飛行器的當前位置或者偏離預定位置的縱向和橫向偏差，從而完成導航和制導功能。在導航中的整個景象匹配過程，常常因為各種客觀條件引起基準圖和實時圖的差異較大，導致匹配失敗，進而造成導航失敗。景象匹配的這種不穩(wěn)定性導致的導航失敗，已經成為了自主研制INS/景象匹配這一重要組合導航系統(tǒng)的瓶頸問題，本論文研究的目的是通過對雷達景象可匹配性和相關問題的研究，指導匹配過程、規(guī)避誤匹配

5、，提高INS/景象匹配組合導航系統(tǒng)的精確度和可靠性。 論文依托航天總公司第二研究院委托的“雷達景象匹配性能評估研究”重點項目來進行，全面、系統(tǒng)地研究了雷達景象可匹配性及相關問題。首先，為了保證匹配的成功，研究了雷達景象匹配中使用的匹配算法、匹配基準圖的圖像特性、雷達景象匹配基準圖匹配區(qū)的選取準則。為了提高可匹配性，研究了雷達圖像的分割算法，提出了基于知識的遺傳算法雷達圖像機場目標分割；從實時圖的四個圖像描述參數(shù)，即對比度、信噪比