بررسی جبران سازی حرکت در تصاویر رادارهای روزنه مصنوعی
چکیده
سنجش از دور و تصویربرداری از سطح زمین با استفاده از قسمت های مختلف طیف الکترومغناطیس امکان پذیر است. بهره گیری از امواج مایکروویو در رادارهای روزنه مصنوعی(sar)، مزایای زیادی مانند توانایی کار در هر شرایط آب و هوایی، امکان استفاده در شب و روز و به دست آوردن تصاویر با قدرت تفکیک بالا حتی در بردهای زیاد را دارد. این مزایا موجب شده است که این نوع رادارها کاربردهای نظامی و غیرنظامی بسیاری پیدا کنند. در رادارهای روزنه مصنوعی، سیگنال های دریافتی که داده خام نامیده می شوند را می توان تابعی دوبعدی از برد و سمت در نظر گرفت. در این داده، انرژی یک هدف نقطه ای در هر دو بعد پخش شده است و بدون پردازش مناسب، اطلاعاتی از آن قابل استخراج نیست. بنابراین متمرکز کردن انرژی پخش شده در یک پیکسل و تشکیل تصویر اهمیت زیادی دارد. الگوریتم های تشکیل تصویر را می توان به دو دسته الگوریتم های حوزه زمان و حوزه فرکانس دسته بندی نمود. الگوریتم های حوزه فرکانس از لحاظ محاسباتی کارآمد بوده و کاربرد بسیاری دارند و در این پایان نامه نیز به بررسی آنها پرداخته شده است. در صورتی که از حالت تک پایه استفاده شود و سکوی مورد استفاده هواپیما باشد، اغتشاشات جوی و مانورهای هواپیما، مانع حرکت مستقیم آن می شوند. با انحراف حرکت هواپیما، فاصله آن از سطح زمین تغییر کرده و با استفاده از الگوریتم های تشکیل تصویر، نمی توان تصویر متمرکز شده مناسب را بدست آورد. به جبران اثرات مخرب انحراف حرکت هواپیما در الگوریتم های تشکیل تصویر، جبران سازی حرکت گفته می شود. مرسوم ترین روش جبران سازی، روش دومرحله ای است. مرحله اول قبل از اصلاح مهاجرت برد می باشد که اغلب در ابتدای الگوریتم تشکیل تصویر انجام می شود. مرحله دوم بلافاصله بعد از اصلاح مهاجرت برد انجام می گیرد. در این روش، همان مقدار خطایی که از سیستم های اندازه گیری بدست آمده است، برای جبران سازی استفاده می شود و تأثیر قسمت های مختلف الگوریتم تشکیل تصویر روی مقدار خطای حرکت در نظرگرفته نمی شود. در این پایان نامه با در نظر گرفتن مدل تقریبی خطای حرکت به صورت خطی و اعمال آن در مرحله فشرده سازی برد در الگوریتم برد-داپلر، نشان داده می شود که میزان فاز اضافه شونده در مرحله دوم جبران سازی به مقدار کمی تغییر خواهد کرد. با محاسبه پارامترهای کیفیت تصویر، نشان می دهیم که روش جبران سازی دو مرحله ای با در نظر گرفتن اثر خطای حرکت در فشرده سازی برد، کارایی بهتری در مقایسه با حالتی که خطای حرکت در فشرده سازی برد در نظر گرفته نشود (روش جبران سازی مرسوم) دارد. سرانجام به مقایسه روش پیشنهادی و روش مرسوم پرداخته و نشان می دهیم که این روش برای خطاهای زیاد، کارایی بهتری دارد.