Коррекция радиометрических ошибок на изображениях при использовании дальностно-доплеровского алгоритма в радиолокаторах с синтезированной апертурой

Abstract

В работе рассмотрен метод коррекции радиометрических искажений на радиолокационных изображениях при проведении РСА-обработки в частотной области. Идея метода основана на построении увеличенного числа РСА-взглядов, что соответствует расширению обрабатываемой полосы доплеровских частот. Показано, что расширение полосы частот позволяет компенсировать влияние двух эффектов: изменения углов ориентации антенны во времени относительно вектора скорости самолета, а также возможного дополнительного расширения полосы доплеровских частот принятых сигналов в результате применения процедуры компенсации ошибок движения. Полученное увеличенное число РСА-взглядов используется для восстановления многовзглядового РСА-изображения без радиометрических искажений. Предложенные методы коррекции радиометрических ошибок являются эффективной заменой дорогостоящей системы стабилизации реальной антенны и активно используются в действующих РСА-системах. Эффективность разработанных алгоритмов проиллюстрирована на примерах реальных радиолокационных данных.

В роботі розглянуто метод корекції радіометричних помилок на радіолокаційних зображеннях при проведенні РСА-обробки в частотній області. Ідея методу базується на формуванні збільшеного числа РСА-поглядів, що відповідає розширенню полоси оброблюваних доплерівських частот. Показано, що розширення смуги частот дозволяє компенсувати вплив двох ефектів: зміни кутів орієнтації антени з часом відносно вектора швидкості літака, а також можливого додаткового розширення смуги доплерівських частот прийнятих сигналів у результаті застосування процедури компенсації помилок руху. Отримане збільшене число РСА-поглядів використовується для відтворення багатопоглядового РСА-зображення без радіометричних помилок. Запропоновані методи корекції радіометричних помилок є ефективною заміною дорогої системи стабілізації реальної антени і активно використовуються в діючих РСА-системах. Ефективність розроблених алгоритмів проілюстрована на прикладі реальних радіолокаційних даних.

In this paper the method of radiometric correction of SAR images is considered in the case of processing of SAR data in the frequency domain. Its idea is based on the formation of extended number of looks which corresponds to the broadening of the processed Doppler bandwidth. It is shown that such broadening allows to compensate the influence of two effects: changes of the real antenna beam orientation angles in respect to the aircraft velocity vector and also the possible additional broadening of the Doppler bandwidth of the received signals due to the application of the common motion compensation procedure. The obtained extended number of looks is used for the restoration of the multilook SAR image without radiometric errors. The introduced methods of radiometric correction are an efficient alternative to expensive antenna stabilization systems and actively used in operating SAR systems. The efficiency of the developed algorithms is illustrated by real SAR data examples