结构函数法提升机载SAL相位误差补偿精度与效率

本文主要探讨了一种机载合成孔径激光雷达（SAL）相位误差补偿的方法，这是提高SAL图像质量的关键技术之一。研究者从激光光束的相位结构函数出发，创新性地提出了结构函数法来生成大气湍流相位屏。通过建立符合Kolmogorov统计规律的大气湍流数值模型，该方法能够精确模拟不同强度湍流条件下SAL的成像效果。 结构函数法的优势在于它不仅考虑了大气湍流对光束传输的影响，还能有效降低计算复杂度，从原来的O(N^2)提升到O(N)，极大地提高了算法的效率。与传统的谱反演法相比，结构函数法的计算结果更接近理论预测，这在保证准确性的同时，减少了计算工作量。 研究者将结构函数法与秩一相位估计法相结合，解决了秩一法对初始值敏感的问题，进一步提升了补偿算法的精度和稳定性。结果显示，改进后的秩一法在一定程度上缓解了大气湍流导致的SAL图像失真，图像信噪比相较于传统秩一法提高了约5 dB，同时计算时间也减少了大约30%。 这篇论文介绍了如何通过结构函数法有效地补偿机载SAL的相位误差，这对于提升SAL系统的性能，尤其是在极端天气条件下的成像质量具有重要意义。这种方法不仅提供了更精确的相位估计，还优化了计算流程，对于推动SAL技术的实际应用和发展具有重要的科学价值。