Способ оптимального восстановления изображений в радиолокационных системах дистанционного зондирования земли в телескопическом режиме

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в радиолокационных системах дистанционного зондирования Земли. Достигаемый технический результат изобретения – повышение качества изображения путем повышения разрешающей способности формируемого радиолокационного изображения наблюдаемого участка земной поверхности в телескопическом режиме за счет уменьшения протяженности обобщенной функции неопределенности по пространственным координатам. Сущность изобретения заключается в формирования радиолокационного изображения в телескопическом режиме с помощью алгоритма оптимального восстановления случайных полей в дискретном времени, при этом шагом дискретизации по времени будет являться длительность интервала синтезирования апертуры, получают оптимальную оценку удельного коэффициента рассеяния, характеризующего неподвижное во времени радиолокационное изображение зондируемой поверхности, и корреляционную функцию ошибки восстановления на текущем этапе обработки, которые служат априорной информацией для вычислений на следующем этапе обработки. 3 ил.

 

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в радиолокационных системах дистанционного зондирования Земли в телескопическом режиме.

Известен способ восстановления радиолокационных изображений, который предполагает получение оценки поля изображения земной поверхности в виде выходного сигнала согласованного фильтра [1]. Однако процедура согласованной фильтрации принадлежит к классу некорректно поставленных задач, что помимо наличия систематической и флуктуационной ошибок приводит к неустойчивости решения задачи восстановления радиолокационных изображений (РЛИ). Так, например, даже при больших отношениях сигнал/шум решение может быть неустойчивым из-за наличия нулей в спектре функции неопределенности, лежащих в пределах полосы пространственных частот изображения, а также из-за траекторных нестабильностей в процессе движения носителя радиолокатора с синтезированной апертурой антенны (РСА) [2]. Это приводит к снижению разрешающей способности восстанавливаемого РЛИ наблюдаемого участка земной поверхности или вообще делает формирование РЛИ невозможным.

Наиболее близким по технической сущности (прототипом) к заявленному изобретению является способ восстановления РЛИ в телескопическом режиме, при котором в РСА реализуется алгоритм согласованной обработки траекторного сигнала [3. Кондратенков Г.С., Фролов А.Ю. Радиовидение. Радиолокационные системы дистанционного зондирования Земли. Учебное пособие для вузов / Под ред. Г.С. Кондратенкова. - М.: «Радиотехника», 2005. С. 135-159]. Его недостатком является снижение разрешающей способности РЛИ при уменьшении отношения сигнал/шум, траекторных искажениях в процессе движения носителя РСА и воздействии других дестабилизирующих факторов.

Целью заявляемого изобретения является повышение качества (разрешающей способности) формируемого РЛИ наблюдаемого участка земной поверхности в телескопическом режиме.

Сущность изобретения состоит в следующем. В процессе восстановления изображения время накопления информации разбивают на равные отрезки, при этом шаг дискретизации по времени соответствует длительности интервала синтезирования апертуры. Процедуру восстановления радиолокационного изображения производят поэтапно на каждом отрезке с использованием алгоритмов восстановления случайных полей в дискретном времени. В результате получают оптимальную оценку удельного коэффициента рассеяния, характеризующего неподвижное во времени РЛИ зондируемой поверхности, и корреляционную функцию ошибки восстановления на текущем этапе, которые служат априорной информацией для вычислений на следующем этапе, что позволяет повысить качество (разрешающую способность) формируемого РЛИ.

Современные радиолокационные системы мониторинга земной поверхности позволяют применять цифровые алгоритмы обработки сигналов и управления режимами работы, что существенно расширяет возможности их практического применения. Цифровое управление параметрами системы дает возможность реализации различных видов обзора земной поверхности: переднебокового, телескопического (прожекторного), секторного и др. Любой из этих видов обзора позволяет производить многократный просмотр участка местности, представляющего интерес для оператора, однако наиболее целесообразным для этого является телескопический обзор [1].

При телескопическом обзоре радиолокационное изображение (РЛИ) формируется в виде отдельного кадра в окрестности выбранной точки – центральной точки участка местности (фиг. 1), положение которого остается неизменным (хЦТ=const, уЦТ=const). Размер кадра РЛИ определяется раскрывом диаграммы направленности антенны, а ось диаграммы направленности отслеживает центральную точку кадра РЛИ. При этом закон управления диаграммой направленности антенны [1]

где хЦТ, уЦТ - пространственные координаты центральной точки, введенные в соответствии с фиг. 1; γ0 - угол между осью диаграммы направленности антенны и нормалью к земной поверхности; Vn - путевая скорость летательного аппарата; t - текущее время; h0 - высота полета; L - длина интервала синтезирования апертуры.

В данном случае время синтезирования апертуры Тс=L/Vn, а общее время наблюдения Т=mTc, где m - количество периодов синтезирования.

Именно при телескопическом обзоре удается добиться условий, при которых время накопления информации значительно больше длительности синтезирования, т.е. Т>>Тс, что позволяет существенно повысить качество (разрешение) формируемого РЛИ. Принцип формирования изображения в телескопическом режиме предполагает последовательное многократное зондирование одного и того же участка местности в различных условиях (фиг. 1). Это соответствует разбиению общего времени накопления информации Т на равные отрезки, соответствующие длительности периода синтезирования апертуры Тс. Данное обстоятельство позволяет применить для решения задачи формирования РЛИ алгоритмы оптимального восстановления случайных полей в дискретном времени [4]. При этом шагом дискретизации по времени будет являться длительность интервала синтезирования апертуры Тс. Необходимо отметить, что в данной постановке понятия «восстановление» и «формирование» РЛИ совпадают.

С учетом выше изложенного, сигнал на входе системы формирования РЛИ в телескопическом режиме может быть записан в виде

Здесь

неизменный за время накопления информации удельный коэффициент рассеяния, характеризующий неподвижное во времени РЛИ зондируемой поверхности Ω; - количество этапов обработки, определяемое числом интервалов наблюдения (периодов синтезирования апертуры) за общее время накопления информации Т; r=[x, y]T - вектор пространственных координат в области Ω; Sj(t, u(r)) - полезный сигнал на j-м интервале наблюдения, который в данном случае является линейным функционалом от пространственной реализации u(r); Fj(t, r) - значения зондирующего сигнала F(t) в каждой точке зондируемой поверхности Ω на j-м интервале наблюдения; nj(t) - гауссовский белый (как на интервале синтезирования Тс, так и на всем интервале наблюдения Т) шум (ГБШ) на j-м интервале наблюдения с нулевым математическим ожиданием и корреляционной функцией , где δij - символ Кронекера.

Конкретизируя общий алгоритм оптимального восстановления случайных полей в дискретном времени [4] применительно к задаче формирования изображений в системах активного зондирования при телескопическом обзоре (2), (3), получим соответствующие уравнения для оценки и корреляционной функции ошибки восстановления

Здесь и R0(r, r')=Ru(r, r') - априорные математическое ожидание и корреляционная функция модели исходного изображения u(r) соответственно [5].

Как видно из полученных выражений (4), (5), процедура формирования РЛИ в телескопическом режиме осуществляется рекуррентно во времени с шагом, равным интервалу синтезирования Тс.

Рассмотрим задачу формирования неподвижной во времени строки изображения в системах радиовидения при телескопическом обзоре:

где Fj(t, x) - зондирующий сигнал на входе приемника с мощностью PS; L - длина строки изображения; Тс - время синтезирования; и nj(t) - ГБШ с известными характеристиками.

Строка исходного изображения задается гауссовской моделью с нулевым математическим ожиданием

и корреляционной функцией

где Du - дисперсия строки изображения.

Конкретизируя общий алгоритм (4), (5) применительно к задаче (7)-(9), получим

где - отношение сигнал/шум на входе устройства обработки.

На фиг. 2 приведена зависимость нормированной интегральной дисперсии ошибки восстановления строки изображения u(х), x∈[0, L] от количества этапов обработки (интервалов синтезирования) для различных значений отношения сигнал/шум q:

где L - длина строки, Rj(x, x) - дисперсия ошибки восстановления, определяемая из (11).

Из фиг. 2 видно, что с увеличением количества этапов обработки j→∞ качество восстановления строки изображения возрастает, т.е. нормированная интегральная дисперсия ошибки восстановления Dj→0. Отмеченный эффект проявляется сильнее при больших отношениях сигнал/шум. При малых же q тенденция сходимости Dj к нулю сохраняется, однако требуется большее количество этапов обработки. Данный факт свидетельствует о высокой эффективности разработанного способа восстановления и полностью согласуется с теоретическими выводами.

В заключении следует отметить, что в качестве основного метода обработки траекторного сигнала в существующих РСА используется субоптимальный метод согласованного приема [3], где в отличие от оптимальной процедуры восстановления предполагается получение оценки поля изображения земной поверхности в виде выходного сигнала согласованного фильтра

а получаемое изображение полностью характеризуется функцией неопределенности

которая представляет собой (в отсутствие помех) изображение точечного отражающего объекта. Протяженность функции неопределенности по пространственным координатам характеризует разрешающую способность системы зондирования. Так, например, размер элемента разрешения вдоль направления синтезирования определяется протяженностью раскрыва антенны в этом направлении и равен ее половине, а в перпендикулярном направлении (по дальности) - обратно пропорционален ширине спектра зондирующего сигнала [3].

В [6] показано, что при статистической регуляризации решения задачи восстановления на основе критерия минимума среднего квадрата ошибки импульсная характеристика корректирующего фильтра будет определяться корреляционной функцией ошибки восстановления Rj(t, r, r'') (в телескопическом режиме определяемая выражением (5)), а обобщенная функция неопределенности примет вид

На основе вышеизложенного можно сделать вывод, что разработанный способ восстановления изображений в радиолокационных системах дистанционного зондирования Земли в телескопическом режиме (4), (5) позволяет проводить рекуррентную обработку наблюдаемого сигнала ξj(t), при которой с ростом количества этапов обработки j→∞ происходит уменьшение протяженности обобщенной функции неопределенности по пространственным координатам ψ0j(t, r, r') (за счет уменьшении нормированной интегральной дисперсии ошибки восстановления Dj (12)), что позволяет повысить разрешающую способность РЛС землеобзора.

На фиг. 3 представлена структурная схема устройства, реализующего алгоритм (4) и (5). Основными блоками устройства являются:

- блок формирования сигналов (БФС), генерирующий значения зондирующего сигнала F(t) в каждой точке зондируемой поверхности Ω на j-м интервале наблюдения с использованием априорных сведений о зондирующем сигнале и навигационной информации;

- блок вычисления пространственно-распределенной корреляционной функции ошибки восстановления R, на каждом j-м этапе обработки, реализующий процесс вычисления Rj(r, r') в соответствии с выражением (5);

- устройство весовой обработки (УВО), которое на каждом j-м этапе обработки формирует корректирующую поправку Wj(r) для оценки случайного поля РЛИ , полученной на предыдущем этапе обработки:

Из фиг. 3 видно, что рекуррентная структура формирования оценки предполагает на каждом j-м этапе еще и пространственно-временную обработку принимаемого сигнала ξj(t) по правилу (6). Двойными линиями на схеме показана связь по всем значениям пространственной координаты r.

Новизна изобретения заключается в новом подходе к процессу формирования изображений в радиолокационных системах дистанционного зондирования Земли в телескопическом режиме, основанном на принципе последовательного многократного зондирования одного и того же участка местности в различных условиях, позволяющем применить для решения задачи формирования РЛИ алгоритмы оптимального восстановления случайных полей в дискретном времени.

Изобретательский уровень характеризуется применением известных ранее алгоритмов оптимального восстановления случайных полей в дискретном времени для решения задачи формирования изображений в радиолокационных системах дистанционного зондирования Земли в телескопическом режиме, в целях повышения разрешающей способности РЛС землеобзора за счет оптимальной рекуррентной обработки наблюдаемого сигнала.

Данное изобретение является промышленно применимым при разработке перспективных и модернизации существующих РЛС с синтезированной апертурой антенны, предназначенных для дистанционного зондирования Земли в телескопическом режиме.

Источники информации

1. Радиолокационные станции с цифровым синтезированием апертуры антенны / Н.А. Сазонов, Е.Ф. Толстов, А.В. Шаповалов и др.; Под ред. В.Т. Горяинова. - М.: Радио и связь, 1988. - С. 22-40.

2. Фалькович С.Е., Пономарев В.И., Шкварко Ю.В. Оптимальный прием пространственно-временных сигналов в радиоканалах с рассеянием. - М.: Радио и связь, 1989. - С. 242-248.

3. Кондратенков Г.С., Фролов А.Ю. Радиовидение. Радиолокационные системы дистанционного зондирования Земли. Учебное пособие для вузов / Под ред. Г.С. Кондратенкова. - М.: Радиотехника, 2005. - С. 135-159.

4. Обнаружение, распознавание и определение параметров образов объектов. Методы и алгоритмы / под ред. А.В. Коренного. - М.: Радиотехника, 2012. - С. 51-73.

5. Коренной А.В. Математические модели полутоновых изображений // Радиотехника. - 2007. - №8. - С. 79-81.

6. Коренной А.В., Лепешкин С.А. Оптимальное восстановление изображений в радиолокационных системах мониторинга земной поверхности // Радиотехника. - 2010. - №11. - С. 6-9.

Способ оптимального восстановления изображений в радиолокационных системах дистанционного зондирования Земли в телескопическом режиме, заключающийся в формировании отдельного кадра участка местности в окрестности центральной точки, положение которого остается неизменным, отличающийся тем, что время накопления информации разбивают на равные отрезки, при этом шаг дискретизации по времени соответствует длительности интервала синтезирования апертуры, затем производят процедуру восстановления радиолокационного изображения поэтапно на каждом отрезке с использованием алгоритмов восстановления случайных полей в дискретном времени, в результате получают оптимальную оценку удельного коэффициента рассеяния, характеризующего неподвижное во времени радиолокационное изображение зондируемой поверхности, и корреляционную функцию ошибки восстановления на текущем этапе, которые служат априорной информацией для вычислений на следующем этапе, что позволяет повысить качество - разрешающую способность формируемого радиолокационного изображения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к радиолокационной технике, в частности к аэрокосмическим бортовым радиолокационным станциям с синтезированием апертуры антенны (РСА), формирующим радиолокационные изображения (РЛИ) земной поверхности с использованием синтезирования антенного раскрыва (САР) в процессе сканирования этой поверхности диаграммой направленности антенны РСА.

Изобретение относится к пассивным двухканальным сканирующим системам наблюдения с двумя приемниками, работающими в оптическом, инфракрасном или миллиметровом диапазонах длин волн.

Изобретение относится к пассивным системам радионаблюдений за объектами с помощью двухканального сканирующего радиометра, работающего в миллиметровом диапазоне длин волн, и может быть использовано также в оптических системах инфракрасного диапазона.

Изобретение относится к радиотеплолокации, а именно к радиотеплолокационным системам наблюдения за объектами с помощью сканирующего радиометра, а также может быть использовано в радиолокации, радиоастрономии и в оптико-электронных системах.

Изобретение относится к радиотеплолокации, а именно к радиотеплолокационным системам наблюдения за объектами с помощью радиометра со сканирующей по азимуту и углу места антенной.

Изобретение относится к бортовой информационной системе с антенной (2) для приема спутниковых данных географического положения. Техническим результатом является повышение качества приема слабых сигналов географического положения.

Изобретение относится к способам отображения радиолокационной информации на экранах индикаторов радиолокационных станций (РЛС). Достигаемый техническим результат - повышение достоверности и информативности радиолокационной информации о параметрах воздушных, надводных и наземных объектов.

Сканирующее устройство формирования трехмерного голографического изображения, в миллиметровом диапазоне волн, которое обеспечивает реализацию способа исследования объекта, включает в себя модуль трансивера миллиметрового диапазона, содержащий антенную решетку, направляющее устройство рельсового типа, с которым соединен модуль трансивера.

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано для решения задач радиолокационного мониторинга ограниченных участков земной поверхности, представляющих интерес.

Настоящее изобретение относится к области обеспечения безопасности, а именно к сканирующему устройству формирования топографического изображения в миллиметровом диапазоне волн для досмотра людей.

Изобретение относится к радиотеплолокации, а именно к пассивным системам наблюдения за объектами с помощью сканирующего радиометра, и может быть использовано для получения радиотеплового изображения различных объектов. Технический результат изобретения заключается в определении корректной величины аппаратной функции радиометра в условиях его эксплуатации с целью обеспечения возможности получения радиотеплового изображения наблюдаемых объектов. Указанный результат достигается за счет размещения в зоне обзора антенны радиометра контрольного объекта, сканирования объекта антенной радиометра по азимуту и углу места, формирования радиометрического и оптического изображений области, содержащей контрольный объект с прилегающим фоном; формирования матриц Y и X, соответственно, радиометрического и оптического изображения, сегментирования матрицы X по контрасту амплитуд, представлении матрицы X в качестве эталонного радиометрического изображения контрольного объекта, и последующей математической обработки матриц Y и X с получением матрицы А, являющейся матричным представлением аппаратной функции радиометра. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в радиолокационных системах дистанционного зондирования Земли. Техническим результатом изобретения является повышение разрешающей способности восстанавливаемого радиолокационного изображения наблюдаемого участка земной поверхности. Сущность изобретения заключается в том, что процесс формирования изображений заключается в обработке радиосигналов, отраженных от земной поверхности, при формировании изображений производят дополнительную пространственную фильтрацию данных, поступающих с выхода согласованного приемника, корректирующим фильтром, сужая результирующую аппаратную функцию и, тем самым, уменьшая сглаживание восстанавливаемого радиолокационного изображения, при этом систематическая ошибка восстановления уменьшается. Регуляризация решения с помощью корректирующего фильтра минимизирует неоднозначность восстановления радиолокационного изображения. 5 ил.

Изобретение относится к области радиолокации, в частности к радиолокационным станциям РЛС, устанавливаемым на летательных аппаратах, и предназначено для решения задач картографирования земной поверхности. Достигаемый технический результат - повышение разрешающей способности по азимуту вблизи линии пути носителя бортовым РЛС. Указанный результат достигается за счет того, что когерентно излучают и накапливают сигнал в процессе сканирования лучом диаграммы направленности антенны вблизи линии пути носителя радиолокационной станции, когда луч диаграммы направленности антенны, плавно перемещаясь, охватывает весь передний сектор, при этом когерентное накопление сигналов осуществляют по суммарному каналу и разностному азимутальному каналу антенны, затем осуществляют сигнальную обработку двух накопленных сигналов, заключающуюся в определении и компенсации фазового набега, определении крутизны частотной модуляции сигналов, выделении сигналов, накопленных слева и справа от линии пути носителя бортовой РЛС, спектральной обработке сигналов, объединении сигналов накопленных слева и справа от линии пути носителя, после формирования двух объединенных массивов амплитуд сигналов из массива амплитуд суммарного канала вычитают массив амплитуд разностного азимутального канала, а затем формируют радиолокационное изображение. 2 ил.

Изобретение относится к радиолокационной измерительной технике и может быть использовано, в частности, в составе радиолокационных измерительных стендов многочастотного импульсного зондирования и инверсного синтеза апертуры антенны, осуществляющих построение двумерных радиолокационных изображений (РЛИ) исследуемых объектов. Достигаемый технический результат - итерационное улучшение фокусировки РЛИ и уменьшение энтропии РЛИ вплоть до достижения потенциальной разрешающей способности путем последовательного уточнения расстояния от эквивалентного фазового центра антенны до точки синтезирования. Указанный результат достигается за счет вычисления для выбранного дискретного диапазона из N значений расстояния от эквивалентного фазового центра антенны до точки синтезирования соответствующего набора РЛИ объекта, оценки значения энтропии для каждого РЛИ, выбора значения расстояния с минимальной энтропией, формирования нового, меньшего в N раз, дискретного диапазона значений расстояний от эквивалентного фазового центра антенны до точки синтезирования в окрестности расстояния с минимальной энтропией и циклического повторения вычислений. Выход из итерационного цикла выполняется по достижению заданной величины уменьшения энтропии РЛИ на текущей и предыдущей итерациях. 3 ил.

Изобретение относится к области исследования радиолокационных характеристик объекта и может быть использовано при проведении исследований радиолокационной заметности, оценки эффективности мероприятий по ее снижению, а также для получения исходных данных для решения задач идентификации и распознавания объектов. Достигаемый технический результат - построение панорамного радиолокационного изображения объекта с одновременным сохранением точностных характеристик измерения координат блестящих точек объекта. Сущность способа заключается в том, что создают множество матриц синтезированных откликов в системе координат площади синтезирования, смещенных между собой на дискретный угол, за счет равномерного поворота объекта относительно геометрического центра площади синтезирования, формируют блок матриц синтезированных откликов путем преобразования их к системе координат объекта, фиксируют матрицу панорамного радиолокационного изображения объекта как результат отображения максимальных значений одинаковых элементов матриц блока. 6 ил.

Изобретение относится к радиолокации и может использоваться в радиотехнических системах, установленных на подвижных объектах, для получения радиолокационного изображения (РЛИ) в процессе дистанционного зондирования земной (водной) поверхности. Достигаемый технический результат - повышение разрешения радиолокационного изображения по наклонной дальности и расширение динамического диапазона за счет синхронизации момента начала записи эхо-сигнала с началом очередного зондирования. Указанный результат достигается за счет того, что способ формирования радиолокационного изображения в радиолокационной станции с синтезированной апертурой антенны состоит в зондировании, приеме, запоминании эхо-сигналов, определении момента начала зондирования, построении двумерной матрицы путем построчного с момента начала зондирования считывания отсчетов запомненного эхо-сигнала, сжатии двумерной матрицы по дальности и азимуту, при этом во время запоминания принятого эхо-сигнала в моменты начала зондирования осуществляют вставку пауз длительностью τи путем его амплитудной манипуляции, а во время определения момента начала зондирования осуществляют интегрирование абсолютного значения запомненного сигнала в пределах скользящего окна, представляющего собой временной строб с длительностью τи и изменяющимся временным смещением от нулевого значения, соответствующего началу запоминания эхо-сигнала, до значения, равного периоду зондирования, определяют временное положение минимума полученного интеграла, который соответствует моменту начала зондирования. 2 ил.
Изобретение относится к области радиовидения и может быть использовано при проектировании радиотехнических комплексов обнаружения предметных помех движению транспортных средств, действие которых основано на восстановлении «оптического» изображения объекта по его радиоголограмме. Достигаемый технический результат - увеличение дальности радиовидимости без увеличения уровня излучаемой мощности, а также увеличение дальности радиовидимости объекта на пути следования передвигающегося аппарата при сохранении низкого уровня излучаемой мощности. Сущность способа заключается в уменьшении расстояния между объектом наблюдения и апертурой его облучения и приема, которая установлена на беспилотном автономном аппарате, который, в свою очередь, выдвинут к объекту наблюдения по направлению движения перемещаемого аппарата. При этом в соответствии с основным уравнением радиолокации уменьшается необходимая интегральная мощность зондирующего сигнала, пропорциональная четвертой степени дальности обнаружения объекта. Протяженная область наблюдения за вероятными объектами на пути следования передвигающегося аппарата обеспечена системой беспилотных автономных аппаратов, которая формируется их разнесенным вдоль направления движения взаимным положением и удалением от передвигающегося аппарата, каждый из которых находится на удалении, меньшем дистанции устойчивого радиоканала приема и передачи данных между перемещающимся и беспилотным автономным аппаратами.

Изобретение относится к классу геофизических приборов, предназначенных для исследований, не нарушающих структуры грунта, на глубины от нескольких десятков до нескольких сотен метров. Достигаемый технический результат - расширение диапазона обрабатываемых значений сигналов, поступающих в ответ на подачу зондирующих импульсов, что позволяет без искажений принимать информацию с различных глубин зондирования, практически исключая искажения, связанные с нелинейностью входных характеристик приемных элементов. Указанный результат достигается за счет того, что устройство содержит передающую часть и приемную часть. Передающая часть включает в себя последовательно связанные высоковольтный источник питания, формирователь зондирующих импульсов и передающую антенну, а приемная часть - последовательное связанные приемную антенну, средство обработки сигналов, средство представления результатов обработки сигналов. Средство обработки сигналов содержит двухканальный аналого-цифровой преобразователь, выходы которого подключены к входам средства объединения канальных сигналов преобразователя для передачи средству представления результатов обработки. 5 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области радиолокации, в частности к радиолокационным станциям, устанавливаемым на летательных аппаратах, и предназначено для решения задач картографирования земной поверхности. Достигаемый технический результат - повышение разрешающей способности по азимуту вблизи линии пути носителя бортовой радиолокационной станции (БРЛС). Указанный результат достигается за счет того, что когерентно излучают и накапливают сигнал в процессе сканирования лучом диаграммы направленности антенны вблизи линии пути носителя БРЛС, когда луч диаграммы направленности антенны, плавно перемещаясь, охватывает весь передний сектор, осуществляют сигнальную обработку накопленного сигнала, заключающуюся в определении и компенсации фазового набега, определении крутизны частотной модуляции сигналов, выделении сигналов, накопленных слева и справа от линии пути носителя БРЛС, спектральной обработке сигналов, объединении сигналов, накопленных слева и справа от линии пути носителя, затем повторно сканируют тот же участок земной поверхности с когерентным накоплением отраженного сигнала, осуществляют обработку повторно накопленного сигнала, аналогичную обработке первого сигнала, причем выделение сигналов с положительной и отрицательной крутизнами частотной модуляции осуществляют с компенсацией разности фаз относительно первого накопленного сигнала, после обработки обоих сигналов суммируют поэлементно полученные массивы амплитуд сигналов и формируют радиолокационное изображение из суммарного массива амплитуд. 3 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиолокаторе с синтезируемой апертурой антенны (РСА). Достигаемый технический результат – измерение рельефа поверхности Земли и формирование цифровой модели рельефа с помощью РСА, установленного на борту носителя РСА. Сущность способа измерения рельефа поверхности Земли заключается в последовательном наблюдении за поверхностью при постоянной высоте полета носителя и скорости полета, при этом первый сеанс наблюдения, заключающийся в излучении зондирующих сигналов и приеме отраженных от поверхности Земли сигналов с синтезом радиолокационных изображений (РЛИ) при телескопическом обзоре на интервале синтезирования L, осуществляется на дальности до поверхности R1, угле места θ1 и угле азимута α1, отличном от строго бокового, т.е. меньше 90°. После естественного перемещения носителя радиолокатором с синтезируемой апертурой (РСА) на расстояние базы интерферометра В осуществляется второй сеанс наблюдения за той же области поверхности на дальности R2, азимуте α2, угле места θ2, также заключающийся в излучении зондирующих сигналов и приеме отраженных от поверхности Земли сигналов с синтезом РЛИ при телескопическом обзоре на интервале синтезирования L. После проведения пары сеансов наблюдения производится стандартная интерферометрическая обработка пары РЛИ с извлечением информации о рельефе подстилающей поверхности. 1 ил.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в радиолокационных системах дистанционного зондирования Земли. Достигаемый технический результат изобретения – повышение качества изображения путем повышения разрешающей способности формируемого радиолокационного изображения наблюдаемого участка земной поверхности в телескопическом режиме за счет уменьшения протяженности обобщенной функции неопределенности по пространственным координатам. Сущность изобретения заключается в формирования радиолокационного изображения в телескопическом режиме с помощью алгоритма оптимального восстановления случайных полей в дискретном времени, при этом шагом дискретизации по времени будет являться длительность интервала синтезирования апертуры, получают оптимальную оценку удельного коэффициента рассеяния, характеризующего неподвижное во времени радиолокационное изображение зондируемой поверхности, и корреляционную функцию ошибки восстановления на текущем этапе обработки, которые служат априорной информацией для вычислений на следующем этапе обработки. 3 ил.

Наверх