Loading...

A Novel Model for Three-Dimensional Imaging Using Interferometric ISAR in Curved Target Flight Paths

Nasirian, Mahdi | 2013

2734 Viewed
  1. Type of Document: Ph.D. Dissertation
  2. Language: Farsi
  3. Document No: 45392 (05)
  4. University: Sharif University of Technology
  5. Department: Electrical Engineering
  6. Advisor(s): Bastani, Mohammad Hasan
  7. Abstract:
  8. A Synthetic Aperture Radar (SAR) is a system which collects the received signal from a ground target area along linear motion of a flying vehicle carrying it, in order to provide a very high resolution 2D image of it. In Inverse SAR (ISAR), the radar is fixed on the ground and the data collection is performed along the linear motion of the aerial target. Using a second receiver antenna close to the main transceiver antenna of ISAR, it is possible to make a three-dimensional (3D) image of the target, or equivalently find the 3D coordinates of the target scattering points. Such system is called bistatic, monopulse or interferometric ISAR (InISAR). In the conventional model of ISAR, the flying object should have a linear trajectory with a constant speed and only small deviations from this trajectory can be compensated. Target motions which are highly nonlinear or curvy can’t be used in the conventional model. In this paper, we propose a new model for InISAR to process all collected data from the target, regardless of the form of the flight path. First, the complete flight path is approximated by the best set of successive rectilinear sections. After performing some required modifications, bistatic processing in each subaperture and finely calibrating the 3D images resulted from different segments (subapertures) the images are fused together. More accuracy for 3D positioning of the target scattering points or equivalently better resolution for its 3D imaging is achieved by this model because all parts of the flight path contribute in the images. This model is applicable to the common SAR or ISAR systems too. The equations required to extract the 3D coordinates of the points are extracted in this thesis and the effectiveness of the proposed model and its relations are shown by simulation
  9. Keywords:
  10. Data Fusion ; Wavefront ; Interferometric Inverse Synthetic Aperture Radar (InISAR) ; Bistatic Processing ; Monostatic ; Flight Path ; Subaperture

 Digital Object List

 Bookmark

  • چکیده
  • فهرست مطالب
  • فهرست جداول
  • فهرست شکل‌ها
  • فهرست اختصارات
  • 1. فصل اول: مقدمه
    • 1-1. پیش‌ْدرآمد
    • 1-2. معرفی رادار SAR
      • 1-2-1. مودهای کاری رادار SAR
      • 1-2-2. روش‌های پردازش در SAR
        • 1-2-2-1. روش‌های پردازش آنالوگ
        • 1-2-2-2. روش‌های پردازش دیجیتال
    • 1-3. مدل‌سازی سیستم SAR
      • 1-3-1. الگوی تابش SAR
      • 1-3-2. طیف سیگنال SAR در حوزه‌ی دهانه‌ی ترکیبی با روش فاز ایستان
      • 1-3-3. فشرده‌سازی در حوزه‌ی
    • 1-4. رادار دهانه‌ی ترکیبی معکوس (ISAR)
    • 1-5. رادار دهانه‌ی ترکیبی تک‌پالس
      • 1-5-1. آشکارسازی هدف متحرک با SAR تک‌پالس راستای‌حرکت
        • 1-5-1-1. مدل‌سازی سیگنال دو‌پایه
        • 1-5-1-2. عوامل خطای واسنجی و منطبق‌سازی دو تصویر
      • 1-5-2. SAR تک‌پالس صفحه‌مایل
      • 1-5-3. رادار ISAR تک‌پالس چند‌پایه
    • 1-6. SAR و ISAR دو‌پایه در کاربردهای دیگر
    • 1-7. جمع‌بندی
  • 2. فصل دوم: معرفی مسئله و بررسی متون
    • 2-1. مقدمه
    • 2-2. تعریف مسئله
    • 2-3. کارهای قبلی
      • 2-3-1. SAR دایروی (CSAR)
      • 2-3-2. پردازش مبتنی بر پس‌تصویرسازی (BP)
      • 2-3-3. SAR منحنی‌خطی (CLSAR)
    • 2-4. جمع‌بندی کارهای قبلی
  • 3. فصل سوم: روش پیشنهادی (مدل جدید، روش ترکیب اطلاعات و تشکیل تصویر)
    • 3-1. مقدمه
    • 3-2. چکیده‌ی روش پیشنهادی
      • 3-2-1. مرور اهداف
      • 3-2-2. روش ارائه‌شده به طور خلاصه
    • 3-3. هندسه‌ی سیستم
      • 3-3-1. تبدیل دستگاه مختصات برای هر زیردهانه
      • 3-3-2. انتخاب مجموعه‌ی زیردهانه‌ها
        • 3-3-2-1. شرایط انتخاب بهترین پاره‌خط‌ها
        • 3-3-2-2. الگوریتم پیشنهادی برای تقریب کل مسیر
    • 3-4. پردازش داده‌های تک‌پایه و دو‌پایه
      • 3-4-1. محاسبه‌ی طیف فضایی تصاویر
      • 3-4-2. پردازش دو‌پایه و استخراج ارتفاع
      • 3-4-3. بررسی اثر برش فاز و روش جلوگیری از آن
      • 3-4-4. ترکیب اطلاعات همه‌ی زیردهانه‌ها
    • 3-5. جمع‌بندی
  • 4. فصل چهارم: نتایج شبیه‌سازی
    • 4-1. مقدمه
    • 4-2. شبیه‌سازی الگوریتم تقسیم مسیر حرکت به زیربخش‌های خطی
    • 4-3. شبیه‌سازی روش و مدل پیشنهادی
      • 4-3-1. شبیه‌سازی مسیر اول (زیردهانه‌های متصل، بدون نویز)
      • 4-3-2. شبیه‌سازی مسیر دوم (زیردهانه‌های جدا از هم، بدون نویز)
      • 4-3-3. شبیه‌سازی مسیر سوم (زیردهانه‌های جدا از هم، با نویز)
    • 4-4. جمع‌بندی
  • 5. فصل پنجم: جمع‌بندی و کارهای آینده
    • 5-1. لیست نوآوری‌های مطرح‌شده در این پایان‌نامه
    • 5-2. مزایای مدل پیشنهادشده در این پایان‌نامه
    • 5-3. کارهای آینده
  • 6. مراجع
    • واژه‌نامه
...see more