نسخه توسعه‌یافته‌ شکل تقریبی الگوریتم امگا-کا، جهت استخراج تصاویر سار با جبران‌سازی حرکت

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

پژوهشکده مکانیک پژوهشگاه فضایی ایران

چکیده

الگوریتم­های پردازشی متداول جهت استخراج تصاویر سار در مد نواری، برای استفاده در سار فضاپایه توسعه‌یافته­اند. اما در سار هواپایه، به‌علت وجود اعوجاجات حرکتی ناشی از اغتشاشات جوی و سکو، الگوریتم­های پردازشی موجود قابل استفاده نخواهند بود. بر این اساس اطلاعات مسیر پرواز جهت جبران‌سازی حرکت باید در اختیار واحد پردازش قرار گیرد. جبران‌سازی حرکت از طریق داده‌های ناوبری معمولاً در دو مرحله و بدون هیچ تغییری در شکل استاندارد الگوریتم­ها انجام می­شود. اضافه کردن جبران‌سازی حرکت به شکل تقریبی الگوریتم امگا-کا به‌سادگی و مشابه دیگر الگوریتم­ها نیست و نیازمند اصلاحات اساسی در ساختار این الگوریتم بوده و تا به حال انجام نشده است. اصلاح شکل تقریبی الگوریتم امگا-کا، به‌گونه‌ای که بتوان الگوریتم­های جبران‌سازی حرکت را به آن اضافه کرد، موضوع اصلی این مقاله می­باشد. در این ایده با ایجاد اصلاحاتی در شکل استاندارد و تقریبی الگوریتم امگا-کا، الگوریتمی پیشنهاد می‌شود که قابلیت اعمال جبران‌سازی حرکت را درون خود داشته باشد. جهت ارزیابی کیفیت الگوریتم ارائه‌شده، از یک نمونه از داده‌های شبیه‌سازی‌شده و داده‌های واقعی اخذشده توسط سامانه سار هواپایه پژوهشکده مکانیک، استفاده شده است. مقایسه تصویر استخراج‌شده با این الگوریتم و تصویر حاصل از الگوریتم­­ برد-داپلر، کیفیت و کارآیی بالای الگوریتم ارائه‌شده را نشان می‌دهد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The Extended Version of Approximate Omega-K SAR Focusing with Integrated Motion Compensation

نویسندگان [English]

  • najme mardane
  • majid hatam
Institute of Mechanics, Iranian Space Research Center
چکیده [English]

Available processing algorithms to extract stripmap SAR images are able to deal with spaceborne case rather than airborne case, because of atmospheric and platform trajectory disturbances. Flight path information should be provided to the processing unit to compensate motion deviations. Motion compensation through navigation data is usually done in two steps and doesn't change the standard form of the traditional algorithms. Adding motion compensation to the approximate –k algorithm is not so easy and similar to other algorithms. It requires major changes in the standard form of the algorithm and has not been done so far. This modification is the main goal of this article. In this paper, we propose a modified form of approximate –k algorithm which is capable to consider motion compensation, unlike the traditional form. To evaluate the performance of the proposed algorithm, a set of simulated data and real raw data of  ISRCSAR system are applied. Comparision of the extracted images indicates the high performance of the proposed algorithm. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Airborne SAR
  • Approximate Version of Omega-K
  • Motion Compensation

مراجع

[1]     I. G. Cumming and F. H. Wong, “Digital processing of synthetic aperture radar data,” Artech House, Norwood, 2005.##
[2]     W. Carrara, R. Goodman, and R. Majewski, “Spotlight Synthetic Aperture Radar: Signal Processing Algorithms,” Norwood, MA: Artech House, 1995.##
[3]     A. Reigber, E. Alivizatos, A. Potsis, and A. Moreira, “Extended wavenumber-domain synthetic aperture radar focusing with integrated motion compensation,” IEE Proceedings-Radar, Sonar and Navigation, vol. 153, pp.  301-310, 2006.##
[4]     Li, Yan-lei, et al., “A motion compensation approach integrated in the omega-K algorithm for airborne SAR,” 2012 IEEE International Conference on Imaging Systems and Techniques Proceedings. IEEE, 2012.##
[5]     Alivizatos, Emmanouil, A. Reigber, and A. Moreira, “SAR processing with motion compensation using the extended wavenumber algorithm,” In Proc. EUSAR, pp. 157-160, 2004.##
[6]     A. Reigber, A. Potsis, E. Alivizatos, N. Uzunoglu, and A. Moreira, “Wavenumber domain SAR focusing with integrated motion compensation,” In International Geoscience and Remote Sensing Symposium, vol. 3, pp. III-1465, 2003.##
[7]     G. Fornaro, “Trajectory deviations in airborne SAR: Analysis and compensation,” IEEE Trans. Aerosp. Electron. Syst., vol. 35, no. 3, pp. 997–1009, Jul. 1999.##
[8]     J. C. Kirk, “Motion compensation for synthetic aperture radar,” IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, no. 3, pp. 338-348, 1975.##
[9]     H. Hashempur and A. Sheikhi, “Compensating platform motion in radar imaging in stripmap mode,” In 20th conference on electrical engineering Iran, 2012.(In persian)##
[10]  Al-Najjar, A. Y. Yusra, and D. Chen Soong, “Comparison of image quality assessment: PSNR, HVS, SSIM, UIQI,” Int. J. Sci. Eng. Res 3, no. 8, pp. 1-5, 2012.##
رادار
دوره 7، شماره 1 - شماره پیاپی 21
بهار و تابستان 98
شهریور 1398
صفحه 137-148

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 09 مرداد 1398
  • تاریخ بازنگری: 05 دی 1398
  • تاریخ پذیرش: 23 دی 1398
  • تاریخ انتشار: 01 شهریور 1398

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار