单基地SAR HRWS海事监视成像新方案

"一种用于海事监视的新型单基地SAR HRWS成像方法，旨在提升海上目标检测的效率和精度。该方法由西安空军工程大学和复旦大学的研究团队提出，结合了雷达扫描和压缩感知技术，针对单基地合成孔径雷达（SAR）系统在宽视场高分辨率成像上的挑战。" 正文: 本文的研究核心在于解决海事监视中的船舶检测问题，特别是如何利用单基地SAR系统实现高效、高分辨率的宽视场成像。传统的SAR系统通常采用扫描模式对场景进行照明，但这种方法在处理大面积海域时可能存在覆盖不均匀、分辨率有限等问题。为了解决这些问题，该研究提出了一种创新的扫描模式。 新方法的关键在于利用船只空间分布的先验信息来调整雷达的照射策略。首先，通过分析距离剖面（range profiles）来确定每个子场景中的目标数量。这一步骤有助于识别潜在的船舶活动区域，减少无效扫描，提高数据采集的针对性。随后，根据转移概率矩阵计算出每个子场景应被雷达照亮的概率，这样可以更有效地分配雷达资源，确保关键区域得到充分覆盖。 接下来，采用压缩感知算法对获取的稀疏孔径回波数据进行重构。压缩感知理论允许从较少的采样数据中恢复原始信号，这对于处理SAR的大数据量尤为有益。通过对各个子场景分别进行重构，并将它们整合在一起，最终能够得到完整的宽视场图像。 实验结果证实了该方法的有效性，不仅提升了图像的分辨率，还优化了目标检测的性能，特别是在海上环境复杂、目标数量众多的情况下。这项工作为单基地SAR系统的海事应用提供了新的思路，对于改进海上监控和安全具有重要的理论与实践意义。 这篇研究论文展示了如何通过创新的SAR成像策略，结合概率计算和压缩感知技术，实现对海事领域的高效监视，对于未来智能海洋监测系统的设计和开发具有重要的参考价值。