地面車輛目標高質量SAR圖像快速仿真方法

董純柱胡利平朱國慶②殷紅成②

①(電磁散射重點實驗室 北京 100854)

②(中國傳媒大學信息工程學院 北京 100024)

地面車輛目標高質量SAR圖像快速仿真方法

董純柱*①②胡利平①朱國慶①②殷紅成①②

①(電磁散射重點實驗室 北京 100854)

②(中國傳媒大學信息工程學院 北京 100024)

為滿足基于模板的SAR地面車輛目標識別對海量高質量模板圖像的工程應用需求，該文提出了一種基于射線追蹤技術的SAR信號級高效仿真方法。該方法通過構建地面車輛目標SAR仿真場景物理模型并利用射線追蹤方法準確模擬SAR探測過程中電磁波與場景中目標與環境的作用機理，實現對地面環境的寬帶相干雜波、表面粗糙的復雜目標的寬帶電磁散射以及地面-目標間耦合散射的快速計算，并通過SAR成像處理和圖像相似度評估確認形成高質量SAR模板圖像。數值結果驗證了該文方法的準確性和高效性。

電磁散射；SAR圖像仿真；射線追蹤技術；隨機散射方法；圖像評估

1 引言

按照是否考慮電磁散射過程，SAR仿真方法可以分為圖像級和信號級兩類方法[1]。圖像級仿真方法僅模擬SAR圖像的特征，不考慮場景中目標與環境的電磁散射過程，利用現有的或假設的散射系數圖(如光學或SAR圖像)來模擬SAR數據；信號級仿真方法則關注電磁散射過程，通過對復雜地物場景和SAR平臺運動的建模，結合計算電磁學方法模擬SAR回波數據。從本質上講，SAR圖像級仿真只是基于點散射源的簡單電磁散射模型，相對而言，SAR信號級仿真則能更加真實地模擬SAR探測過程中電磁波與場景中目標與環境的作用機理。……