超宽带SAR浅埋目标成像与检测的理论和技术研究

作者简介

机载或车载超宽带合成孔径雷达能够实现大区域浅埋目标的快速探测，具有安全和高效的优点。《超宽带SAR浅埋目标成像与检测的理论和技术研究》结合实际系统研究了超宽带SAR浅埋目标成像与检测中存在的若干理论和技术问题。

传统超宽带SAR信息处理将成像与检测割裂开来，限制了最终检测性能的提高。因此，本书提出了“成像和检测一体化框架”的思想，包括面向检测的成像和基于成像的检测。在此基础上，提出了一种面向检测的时频表示成像算法，该方法也可有效解决基于成像的检测这一技术难题，具有实际应用价值。

针对传统成像算法会引起浅埋目标定位误差和图像散焦的问题，提出了修正波前重构和浅地表BP两种浅埋目标成像算法，具有较高的聚焦和定位精度；针对实际工作条件下无法获取埋设深度等先验信息，提出了图像域折射和色散影响校正的浅埋目标聚焦和定位方法，该方法可有效解决无先验信息时的不同埋设深度和土壤环境中浅埋目标的聚焦和定位问题。为了进一步提高图像质量，提出了基于二维频域支撑区特性的射频干扰抑制技术和适合前视系统的地距平面多视配准技术，分别可在降低系统复杂度的同时保证RFI抑制性能和有效提高前视系统多视处理相干斑噪声抑制中的配准效率。

目前，制约超宽带SAR浅埋目标探测实用化的主要问题是虚警太多，因此，提取有效特征和设计合适鉴别器是提高浅埋目标检测性能的关键。本书研究了金属地雷和未爆物特征提取技术，提出了基于图像域的金属地雷双峰特征增强算法，在此基础上，提出了基于空间一波数分布的金属地雷四维散射函数估计及其特征选择方法，提取了包含双峰特性及方位不变性的特征向量；并利用SWD和Hu不变矩，提取了未爆物的多方位特征。

对于浅埋目标鉴别这种小样本学习和一类分类问题，考虑到目标和杂波误判风险不同以及埋设环境多样性等因素，提出了模糊超球面支持向量机浅埋目标鉴别算法，并将证据框架理论应用于高斯核FHS-SVM超参数优化，有效降低了检测结果的总体误判风险，提高了不同探测环境下金属地雷和未爆物的鉴别性能。在此基础上，提出用描述未爆物散射多方位特性的隐马尔可夫模型核替换高斯核函数，进一步改善了FHS-SVM对未爆物的鉴别性能。

《超宽带SAR浅埋目标成像与检测的理论和技术研究》的作者是金添。

书籍目录

摘要第一章  绪论  1．1  研究背景和意义  1．1．1  流动控制技术和MEMs技术  1．1．2  合成射流技术  1．2  合成射流激励器及其应用进展综述  1．2．1  合成射流激励器分类和发展方向  1．2．2  合成射流技术应用进展综述  1．2．3  小结  1．3  本书主要研究内容上篇  机理篇第二章  合成射流激励器基础研究  2．1  引言  2．2  压电式合成射流激励器集中参数模型及合成射流频响特性分析  2．2．1  压电振子工作原理及振动分析  2．2．2  合成射流激励器集中参数模型基本元件  2．2．3  合成射流激励器“电-力-声”类比等效线路  2．2．4  合成射流频率特性  2．2．5  合成射流延迟相位角频响特性  2．3  压电振子工作特性实验和压电式合成射流激励器计算模型  2．3．1  压电振子阻抗频率特性实验研究  2．3．2  压电振子振动位移实验研究  2．3．3  压电式合成射流激励器计算模型  2．4  合成射流热线实验研究  2．4．1  实验测试系统和实验内容  2．4．2  激励器结构参数的影响  2．4．3  合成射流响应时间  2．5  合成射流：PIV实验研究  2．5．1  合成射流PIV实验  2．5．2  延迟相位角及相位补偿技术  2．5．3  合成射流工作过程及流场特征  2．6  相邻激励器合成射流PIV实验及致偏机制研究  2．6．1  研究意义及现状  2．6．2  相邻激励器合成射流实验内容和激励器参数  2．6．3  相邻激励器合成射流旋涡致偏机制  2．6．4  不同相位差  2．6．5  不同驱动电压幅值  2．7  合成射流数值模拟及验证  2．7．1  数值模拟  2．7．2  计算结果及验证  2．8  本章小结  2．8．1  本章主要工作和结论  2．8．2  本章工作主要创新点  2．8．3  下一步工作展望第三章  新一代合成射流激励器——合成双射流激励器  3．1  引言  3．2  合成双射流激励器概述  3．2．1  新一代合成射流激励器设计指导思想  3．2．2  合成双射流激励器基本结构及工作原理  3．2．3  工作特点及其优越性  3．3  合成双射流激励器PⅣ实验研究  3．3．1  实验内容及参数  3．3．2  工作过程及流场特征  3．3．3  驱动电压参数的影响  3．3．4  挡板，凸台的影响  3．4  合成双射流激励器数值模拟研究  3．4．1  数值模拟及实验对比分析  3．4．2  滑块构型的影响及滑块滑移的功能  3．5  本章小结  3．5．1  本章主要工作和结论  3．5．2  本章工作主要创新点  3．5．3  下一步工作展望下篇  应用篇第四章  应用合成射流技术进行射流矢量控制  4．1  引言  4．2  应用合成射流激励器进行宏观主流矢量控制  4．2．1  研究目标和研究策略  4．2．2  主流矢量控制优化模式  4．2．3  数值模拟  4．2．4  物理过程和控制机理  4．2．5  物理因素及其源变量  4．2．6合成射流激励器主流矢量控制数学模型  4．3  应用合成双射流激励器进行宏观主流矢量控制  4．3．1  物理模型和数值方法  4．3．2  计算算例及其对比参数  4．3．3  计算结果和分析  4．3．4  独特的主流矢量控制“双”功能  4．4  本章小结  4．4．1  本章主要工作和结论  4．4．2  本章工作主要创新点  4．4．3  下一步工作展望第五章  合成射流基微泵和合成双射流激励器连续流微泵  5．1  引言  5．2  合成射流基无阀微泵  5．2．1  合成射流独特的流场分区和流场可控特征  5．2．2  合成射流基微泵物理模型及其工作原理  5．2．3  合成射流基微泵的设计准则  5．2．4  合成射流基微泵性能分析  5．2．5  合成射流基微泵的控制律  5．3  基于合成双射流激励器的连续流微泵  5．3．1  往复式微泵实现连续流传输的设计思想  5．3．2  合成双射流激励器连续流微泵物理模型及工作原理  5．3．3  合成双射流激励器连续流微泵数值仿真及性能分析  5．4  本章小结  5．4．1  本章主要工作和结论  5．4．2  本章工作主要创新点  5．4．3  下一步工作展望第六章  结束语  6．1  结论和创新点  6．1．1  结论  6．1．2  创新点  6．2  对未来研究工作的展望致谢攻读博士学位期间取得的学术成果参考文献后记

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《合成射流/合成双射流机理及其在射流矢量控制和微泵中的应用研究》是“国防科学技术大学全国优秀博士学位论文丛书”之一，全书分为合成射流激励器基础研究；新一代合成射流激励器——合成双射流激励器等内容。《合成射流/合成双射流机理及其在射流矢量控制和微泵中的应用研究》适合从事相关研究工作的人员参考阅读。

内容概要

《超宽带SAR浅埋目标成像与检测的理论和技术研究》(作者金添)是“国防科学技术大学全国优秀博士学位论文丛书”之一，书中包括了超宽带SAR成像与检测一体化框架；浅埋目标成像算法及干扰抑制技术；超宽带SAR浅埋目标特征提取等内容。

本书适合从事相关研究工作的人员参考阅读。

章节摘录

版权页：第一章 绪论研究背景和意义流动控制技术和MEMS技术未来高技术战争对航空航天技术创新发展的需求促进了流动控制技术的发展。流动控制技术是航空航天领域研究的热点，也是流体力学研究的前沿。先进的主动流动控制技术在航空航天、航海及工业领域具有广阔的应用前景，而且具有显著提高性能的潜力，将极可能成为21世纪航空航天和空气动力学的重大突破性技术。在射流矢量控制方面，射流矢量控制在航空航天及工业领域应用广泛，如控制各种燃烧器内同向燃气／空气射流偏转，可以缩短其核心区长度，提高燃烧器燃烧效率。控制射流矢量偏转来实现推力矢量控制，是飞行器多年来一直在研的关键技术，以发动机为例，推力矢量发动机可以大幅度提高飞行器的性能、机动性以及隐身性；尽管目前机械式推力矢量技术和二次流推力矢量技术，取得了明显的矢量偏转效果，但却增加了结构重量和系统复杂性。因此，寻找和探索高效的主动流动控制技术来实现发动机推力矢量控制，意义重大。在流动分离及气动力控制方面，流动分离在人类生活环境中几乎随处可见，在大气层内飞行的飞行器、在陆地上运行的交通工具、在水下航行的水下潜艇，在涡轮机和扩散器上，甚至人体血管内血液的流动等都存在流动分离问题。流动分离现象对人类生活有好有坏，对流动分离进行控制，延迟或促使流动分离发生，使其有利于人类生产生活，意义深远。

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