Оценка влияния искажений цифровой модели объекта на результат моделирования изображения радара с синтезированной апертурой
Аннотация
Постановка проблемы. Актуальной проблемой при обработке радиолокационных изображений является синтез оптимальных и квазиоптимальных алгоритмов формирования вектора достаточных статистик и, как следствие, получения признаков, используемых для классификации объекта наблюдения. В связи с этим важно рассмотреть влияние искажений цифровых трехмерных моделей объектов на результаты моделирования изображений, получаемых для радара с синтезированной апертурой.
Цель. Разработать и оценить возможности метода геометрической оптики в процессе применения аппарата трассировки лучей для случаев диффузного и зеркального отражения волн от поверхности отражающего объекта при оценке влияния угловых искажений цифровой 3D-модели объекта на результаты моделирования.
Результаты. Предложен способ учета теоретической взаимосвязи величины координатных искажений цифровой модели и величины искажения получаемого радиолокационного изображения. Проведена оценка влияния искажений цифровых моделей трехмерных объектов на результаты моделирования изображений, получаемых для радара с синтезированной апертурой.
Практическая значимость. Представленный способ учета влияния искажений цифровой 3D-модели объекта на результаты моделирования радиолокационных изображений позволяет оценить условия применимости метода трассировки лучей.
- Поступила
- 27.06.2024
- Одобрена
- 11.07.2024
- Принята
- 23.07.2024
Для цитирования
Крячко М.А., Медзигов А.В., Морозов И.Е. Оценка влияния искажений цифровой модели объекта на результат моделирования изображения радара с синтезированной апертурой // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2024. Т. 22. № 4. С. 35−44. DOI: https://doi.org/10.18127/j20700814-202404-04
Список источников
- Скольник М.И. Справочник по радиолокации. В 4-х томах. М.: Сов. радио. 1978.
- Скольник М.И. Справочник по радиолокации. В 2-х книгах. М.: Техносфера. 2014.
- Верба В.С. Радиолокация для всех. М.: Техносфера. 2020. ISBN: 978-5-94836-555-8.4.
- Верба В.С. Обнаружение наземных объектов. Бортовые радиолокационные системы обнаружения и целеуказания. М.: Радиотехника. 2007. ISBN: 978-5-88070-156-8.
- Ботов М.И. Основы теории радиолокационных систем и комплексов. Красноярск: Изд-во Сибирского федерального университета. 2007. ISBN: 978-5-7638-2933-4.
- Woodhouse I. Introduction to Microwave Remote Sensing. Boca Raton: CRC Press. 2005. ISBN: 9781315272573.
- Жердев Д.А., Казанский Н.Л., Фурсов В.А. Распознавание объектов на радиолокационных изображениях с использованием индексов сопряжения и опорных подпространств // Компьютерная оптика 2015. 39(2). 255-264. DOI: 10.18287/0134-2452-2015-39-2-255-264.
- Казанский Н.Л. и др. Моделирование и распознавание радиолокационных изображений // Труды SPIE - Междунар. общества оптической инженерии. 2020. 11516. 115161J. DOI: 10.1117/12.2566467.
- Borodinov A.A., Myasnikov V.V. Comparison of classification algorithms in the task of object recognition on radar images of the MSTAR base // CEUR Workshop Proceedings. 2017. 1901. 37−41. DOI: 10.18287/1613-0073-2017-1901-37-41.
- Borodinov A.A., Myasnikov V.V. Influence of preprocessing of radar images on neural network recognition accuracy // Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering. 2018. 10788. 1078803. DOI: 10.1117/12.2325676.
- Auer S. 3D Syntetic Aperture Radar Simulation for Interpreting Complex Urban Reflection Scenarios. German Geodetic Commission at the Bavarian Academy of Sciences: Dissertations: Series C. 2011.
- Balz T., Hammer H., Auer S. Potentials and limitations of SAR image simulators – A comparative study of three simulation approaches // ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing. 2015. 101. 102-9. DOI: 10.1016/j.isprsjprs.2014.12.008.
- Cumming I., Wong F. Digital Processing of Synthetic Aperture Radar Data. Massachusetts: Artech House. 2005. ISBN: 9781580530583.
- Amananatides J., Woo A. A Fast Voxel Traversal Algorithm for Ray Tracing // Proc. Eurographics. 1987. 87(3).
- Auer S., Gernhardt S., Eder K. Evaluation of persistent scatterer patterns at building facades by simulation techniques // International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences. 2013. XL-1/W1. 7−12. DOI: 10.5194/isprsarchives-XL-1-W1-7-2013.
- Auer S., Hinz S., Bamler R. Ray-tracing simulation techniques for understanding high-resolution SAR images // IEEE Trans. Geosci. Remote Sens. 2010. 48(3). 1445−1456. DOI: 10.1109/TGRS.2009.2029339.
- Auer S., Gernhardt S., Bamler R. Ghost persistent scatterers related to signal reflections between adjacent buildings. IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium. 2011. 1445−1456. DOI: 10.1109/IGARSS.2011.6049348.
- Brunner D., Lemoine G., Greidanus H., Bruzzone L. Radar imaging simulation for urban structures // IEEE Geosci. Remote Sens. Lett. 2011. 8(1). 68−72. DOI: 10.1109/lgrs.2010.2051214.
- Franceschetti G., Migliaccio M., Riccio D. The SAR simulation: an overview // Proceedings of International Geoscience and Remote Sensing Symposium. 1995. 2283−2285. DOI: 10.1109/IGARSS.1995.524171.