雷達(dá)景象可匹配性及相關(guān)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(biāo)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(shù)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(yīng)用、信息傳輸與處理技術(shù)的發(fā)展，美國在一系列試驗的基礎(chǔ)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(yīng)用，開創(chuàng)了一個新局面。目前，遙感技術(shù)已經(jīng)在國民經(jīng)濟的各個部門發(fā)揮著重要的作用，如應(yīng)用遙感技術(shù)進行

2、導(dǎo)航定位，地圖更新，估計農(nóng)作物產(chǎn)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(zāi)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(dá)(Real Aperture Radar)和合成孔徑雷達(dá)(Synthetic Aperture Radar)作為微波遙感器，在飛行器導(dǎo)航、武器投射系統(tǒng)末制導(dǎo)等應(yīng)用中起著重要的作用。在導(dǎo)航、末制導(dǎo)應(yīng)用中，雷達(dá)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(dǎo)的組合導(dǎo)航系統(tǒng)(INS/景象匹配)，具有自主性和良好的導(dǎo)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(dǎo)航、武器投射系統(tǒng)末制導(dǎo)等領(lǐng)域的應(yīng)用中發(fā)揮著特殊重要的作用。在INS/景象匹配組合導(dǎo)航系統(tǒng)的導(dǎo)航過程中，飛行器首先將預(yù)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(dāng)攜帶相應(yīng)傳感器的飛行器飛行到預(yù)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(yù)存的已知地理信息關(guān)系的基準(zhǔn)圖進行匹配比較，這樣就可以確定出飛行器的當(dāng)前位置或者偏離預(yù)定位置的縱向和橫向偏差，從而完成導(dǎo)航和制導(dǎo)功能。在導(dǎo)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(zhǔn)圖和實時圖的差異較大，導(dǎo)致匹配失敗，進而造成導(dǎo)航失敗。景象匹配的這種不穩(wěn)定性導(dǎo)致的導(dǎo)航失敗，已經(jīng)成為了自主研制INS/景象匹配這一重要組合導(dǎo)航系統(tǒng)的瓶頸問題，本論文研究的目的是通過對雷達(dá)景象可匹配性和相關(guān)問題的研究，指導(dǎo)匹配過程、規(guī)避誤匹配

5、，提高INS/景象匹配組合導(dǎo)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(dá)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(dá)景象可匹配性及相關(guān)問題。首先，為了保證匹配的成功，研究了雷達(dá)景象匹配中使用的匹配算法、匹配基準(zhǔn)圖的圖像特性、雷達(dá)景象匹配基準(zhǔn)圖匹配區(qū)的選取準(zhǔn)則。為了提高可匹配性，研究了雷達(dá)圖像的分割算法，提出了基于知識的遺傳算法雷達(dá)圖像機場目標(biāo)分割；從實時圖的四個圖像描述參數(shù)，即對比度、信噪比