雷达图象及其应用PDF电子书下载

目录 1

序 1

前言 3

第一章　电波与天线的基本知识 12

§1.1　有关电波的基本知识 12

1.1.1　平面波 12

（1）实时电场表示式 12

（2）平面波在有损介质中的传播 13

（3）平面波的极化和相干 15

（4）平面波的反射和传输 19

1.1.2　多普勒效应 21

1.1.3　迭加原理 22

1.1.4　绕射 23

1.1.5　电磁波谱 23

§1.2　有关天线的基本知识 25

1.2.1　天线基本参数 25

1.2.2　单元天线 27

（1）电偶极子 27

（2）线性天线 28

（3）矩形口径天线 28

（4）圆形口径天线 29

1.2.3　天线阵 30

§2.2　真实孔径侧视雷达成象原理 32

第二章　雷达成象原理 32

§2.1　雷达系统的基本概念 32

2.2.1　距离分辨率 35

2.2.2　航迹向（方位向）分辨率 38

§2.3　合成孔径侧视雷达成象原理 39

2.3.1　合成天线原理 40

2.3.2　多普勒历史 42

2.3.3　相位历史贮存 43

2.3.4　图象胶片的产生 44

2.3.5　线性调频脉冲压缩原理 46

§2.4　关于分辨率的一点说明 47

§2.5　雷达方程和灰度方程 49

§2.6　最佳信息提取 53

2.6.1　雷达图象分析 53

2.6.2　雷达图象研究 55

2.6.3　雷达频谱研究 55

§2.7　雷达资料处理 56

2.7.1　雷达系统概况 56

2.7.2　光学处理 57

2.7.3　数字处理技术 58

（2）极化 60

3.1.1　雷达遥感工作参数 60

（1）波长 60

§3.1　雷达图象参数 60

第三章　雷达图象的特点 60

（3）视向、俯角和照射带宽度 61

（4）距离显示形式和比例尺 61

（5）运载雷达飞行器的飞行参数 62

3.1.2　图象质量参数 62

（1）图象分辨率 62

（2）动态范围 64

（3）几何精度 64

§3.2　雷达图象的几何特点 65

3.2.1　斜距与地距显示 65

3.2.2　雷达图象的透视收缩 68

3.2.3　雷达图象迭掩 72

3.2.4　雷达阴影 74

§3.3　雷达图象的信息特点 77

3.3.1　目标与电磁波相互作用 78

3.3.2　分布目标的回波特点——光斑 79

（1）光斑的统计特性 80

（2）衰落信号的平均 83

（3）灰度分辨率 86

3.3.3　点目标回波的特点 89

3.3.4　分布目标和点目标混合回波的特点 90

3.3.5　硬目标回波的特点 91

3.3.6　雷达图象的色调 92

（1）波长对雷达回波的影响 93

（2）表面粗糙度对雷达回波的影响 95

（3）入射角对雷达回波的影响 100

（4）目标形状对回波功率的影响 104

（5）组成目标的材料对雷达回波的影响 107

（6）电磁波的极化对雷达回波的影响 108

（7）次表面粗糙度和体散射对雷达回波的影响 110

3.3.7　雷达图象的纹理特征 112

3.3.8　雷达图象中的图型和形状 116

异常现象 117

3.4.1　图象光点旁辨或条纹 117

§3.4　雷达图象中可能出现的虚假目标和 117

3.4.2　图象浮散（发晕）或光环 118

3.4.3　距离向条带（旁辨条带） 118

3.4.4　航迹向条带 119

3.4.5　航迹向模糊 120

3.4.6　目标消失（淹没）和自动增益控制效应 121

3.4.7　被反射的图象 122

3.4.8　雷达图象中的其他一些异常现象 124

（1）降雨的影响 124

（2）飞机运动的影响 125

（3）图象比例尺的变化 125

§3.5　雷达图象的后处理 125

3.5.2　雷达图象的几何校正 126

3.5.3　雷达图象的辐射校正 126

3.5.1　斜距图象与地距图象的转换 126

第四章　地物目标散射特性 128

§4.1　散射的一般原理 128

§4.2　散射特性参数 129

4.2.1　散射系数 129

4.2.2　散射系数特性 131

4.2.3　雷达图象与散射系数 132

§4.3　散射测量学 132

4.3.1　散射计系统 133

（1）连续波系统散射计 133

（2）脉冲系统散射计 133

（4）调频连续波系统 135

（3）多普勒连续波系统 135

（5）举例 137

4.3.2　校准 139

（1）内部校准 140

（2）绝对校准 142

4.3.3　测量精度 146

（1）衰落特性 147

（2）等效独立样品 148

（3）距离分辨率 149

（4）取样数 150

（5）样品的统计特性 150

4.4.1　光滑表面 157

§4.4　典型目标散射特性分析 157

4.4.2　粗糙表面 159

4.4.3　裸地 160

4.4.4　农作物 161

4.4.5　土壤 165

4.4.6　岩石 167

4.4.7　城镇 169

4.4.8　冰雪 169

4.4.9　海面 171

4.4.10　森林 173

4.4.11　地表特征对雷达回波的影响 174

4.5.1　散射理论综述 176

§4.5　散射模型 176

4.5.2　求解方法简介 177

4.5.3　典型实例 179

4.5.4　发展前景 181

第五章　雷达图象的目标检测 183

§5.1　雷达图象解译 183

5.1.1　雷达几何测量 185

（1）平面测量 185

（2）从阴影和迭掩测量高度 187

（3）雷达立体测量 188

（4）雷达图象的拼图技术 193

（1）背景目标 195

5.1.2　各种目标的图象特征 195

（2）道路 196

（3）铁路 198

（4）输油管道和电力传输线 200

（5）桥梁 202

（6）房屋、村镇、城市 204

（7）机场 205

（8）堤坝、水闸、水库 205

（9）运河、凸堤、防坡堤、码头 205

（10）运动目标 206

（11）植被 206

（12）土壤 207

（13）岩体 210

（14）表面水 212

（15）内陆水系 213

（16）冰雪 214

5.1.3　军事和地球科学应用中雷达图象的解译 215

（1）军事应用 215

（2）地质应用 216

（3）农业和天然植被研究 219

（4）环境监测和土地利用中的应用 223

§5.2　定量检测 224

5.2.1　雷达图象定标要求 225

5.2.2　在有标准反射器作参考的H？（θ）的测定 227

5.2.3　无标准反射器作参考时σ0的测量 229

5.2.4　标准信号发生器的设计 230

5.2.5　标准反射器阵的设计 231

5.2.6　误差来源 234

5.2.7　航天飞机合成孔径雷达图象的外定标 234

（1）天线方位向方向图 234

（2）天线距离向方向图 235

（3）SIR-B图象定标 236

§5.3　雷达图象模拟 237

5.3.1　点散射模型 238

（1）分辨单元和本地入射角的计算 240

（2）图象灰度的计算 241

（3）光斑效应的模拟 242

（4）分布目标的模拟 243

（5）硬目标的模拟 244

（6）雷达几何特征的模拟 244

（7）地理信息数据库 246

（8）目标特性数据库 246

（9）模拟流程框图 246

第六章　雷达图象应用概况与前景 248

§6.1　机载合成孔径侧视雷达图象的应用 248

§6.2　空间合成孔径侧视雷达图象的应用 250

§6.3　空间合成孔径雷达发展动向 253

参考文献 255

雷达图象术语汇编 266