临近空间SAR成像与信息获取基础理论与关键技术研究

临近空间是世界各国争夺信息和军事优势的热点空域，而SAR是临近空间平台信息获取的主要传感器之一。本项目拟用新理论、新方法研究解决临近空间环境的特殊性为SAR成像和信息获取带来的新问题。重点研究飞艇平台SAR长孔径时间下成像运动补偿技术、长孔径时间下SAR高分辨率成像技术、飞艇平台极化SAR数据高精度定标技术、SAR图像典型目标识别与变化检测技术等。基于线性矩阵不等式、小波变换和变尺度Fourier变换理论，构建一种适用于临近空间飞艇SAR成像的运动补偿计算模型，有效解决距离、方位空变效应和高阶相位完成临近空间SAR高分辨率成像。基于水平集理论、多尺度分析理论等，提取目标鲁棒性强的代数特征、几何特征以及电磁特征，建立SAR图像目标的特征描述模型，解决多时相SAR图像配准、典型目标的自动检测和变化信息提取问题。本课题是提升我国临近空间SAR成像和信息获取的基础性研究。

本课题根据临近空间飞艇平台SAR工作的环境特点、工作特点与应用特点，以及临近空间SAR信息获取的重大需求，结合应用实际，对临近空间飞艇平台SAR高分辨率成像和临近空间SAR数据应用两方面内容进行了深入研究，取得一系列创新性成果，具体如下：.1、对临近空间飞艇平台SAR运动补偿、辐射定标、高分辨率成像技术等进行了创新性研究，基于CPU+GPU异构并行处理平台完成了SAR成像及运动补偿处理平台的开发，为临近空间SAR工程化处理奠定了基础。.2、在临近空间SAR数据应用方面，基于属性散射模型、增量稀疏贝叶斯学习理论等，提取了目标鲁棒性强的代数特征、几何特征以及电磁特征，建立了典型目标的特征描述模型，解决了SAR图像降噪、典型目标检测与识别、多时相SAR图像配准与变化信息提取等问题。.3、对我国某型号资源卫星影像数据进行了目标检测识别与变化检测等处理，并采集了大量威胁我国空域安全的星载SAR数据，为我国周边敏感区域的动态监测和空域安全提供了技术支持。.4、组织实施了多次近似临近空间飞艇平台的仿真试验和星载SAR数据获取试验，对理论研究成果进行了验证，并获取各类实验数据23T。.在IEICE Transactions on Communications等国际期刊和国际会议上发表论文83篇（SCI、EI检索54篇），申请国家发明专利5项。培养博士后3名，博士13名。结合工程应用，构建了SAR图像处理与目标检测识别系统，在应用上初步解决了海量星载、机载SAR图像典型目标自动检测与识别问题，相关研究成果获军队科技进步二等奖2项。.临近空间是世界各国争夺信息和军事优势的热点空域，而SAR是临近空间平台信息获取的主要传感器之一。本项目采用新理论、新方法研究解决了临近空间环境的特殊性为SAR成像和信息获取带来的问题，研究成果对于发挥临近空间优势，提高我国高分辨率对地观测能力和军事信息获取能力具有重要意义。