基于目标特性的视频SAR运动目标指示方法研究

Video synthetic aperture radar (ViSAR), as the time-domain expandation of the synthetic aperture radar (SAR), combined with ground moving targets indication (GMTI) technology will possess the capable of valuable continue monitoring. Focusing on using the time-domain freedom of ViSAR and exploiting the moving targets characteristics (movement, defocus, shadow and so on) in ViSAR, we explores these new concept to realize single channel ViSAR-GMTI. Firstly, the influence mechanism from the moving targets to the ViSAR results is analyzed, and study the moving targets comprehensive detection methods by utilizing movement (localizations offset between the ViSAR frames) and defocus (information entropy) characteristics; Secondly, by analyzing the effect mechanism between the moving target motion parameters and its defocus results, the moving targets motion parameters are studied to be estimated robust by the geometry information of the defocus results; Finally, by analyzing the formation mechanism of the moving targets shadow, the shadow enhancement method is researched to realize the moving targets shadow detection and then the moving targets efficient localization. Through the overlapped subaperture technology, the single channel SAR data can be used for ViSAR imaging, and the research concept can be further used for the single channel SAR-GMTI. This research can effectively remedy the deficiency of the conventional methods, promote new ideas and new methods, and establish the theoretical and technological foundation for the ViSAR-GMTI systems application.

视频合成孔径雷达（ViSAR）作为合成孔径雷达（SAR）的时域扩展，将其与动目标指示（GMTI）技术相结合，具备对运动目标的持续监测能力。本项目研究利用ViSAR的时域自由度，并挖掘运动目标特性（运动、散焦、阴影等），通过探索新思路实现单通道ViSAR-GMTI。首先，分析运动目标对成像结果的影响机理，研究利用目标运动特性（帧间位置偏移）和目标散焦特性（信息熵）的运动目标综合检测方法；然后，分析运动目标参数对其散焦结果的作用机理，研究利用目标散焦结果几何信息的运动目标参数稳健估计方法；最后，分析运动目标阴影的产生机理，研究基于阴影增强的目标阴影检测方法，以实现运动目标的高效定位。通过重叠子孔径技术，利用现有单通道SAR数据实现ViSAR成像，本项目所涉及的研究思路也可用于单通道SAR-GMTI。本项目的研究可有效弥补现有技术的不足，催生新的研究思路，为工程应用提供重要的技术支持和理论支撑。

视频合成孔径雷达（ViSAR）作为合成孔径雷达（SAR）的时域扩展，将其与动目标指示（GMTI）技术相结合，具备对运动目标的持续监测能力。本项目研究利用ViSAR的时域自由度，并挖掘运动目标特性（运动、散焦、阴影等），通过探索新思路实现单通道ViSAR-GMTI。本项目研究完成了预期的研究目标。具体研究内容包括：.（1）分析了运动目标对成像结果的影响机理，研究了利用目标运动特性和目标散焦信息熵的运动目标检测方法；.（2）分析了运动目标参数对其散焦结果的作用机理，研究了利用目标在变换域（Radon、分数阶傅里叶变换等）散焦结果几何信息的运动目标参数稳健估计方法；.（3）分析了运动目标阴影的产生机理，研究了基于阴影增强的目标检测方法，并研究了基于机器学习的雷达目标定位方法，以实现运动目标的高效定位。.通过重叠子孔径技术，利用现有单通道SAR数据实现ViSAR成像，本项目所涉及的研究思路也可用于单通道SAR-GMTI。本项目的研究可有效弥补现有技术的不足，催生新的研究思路，为工程应用提供重要的技术支持和理论支撑。