BRPI0622161A2 - sistema de radar, e, mÉtodo para fornecer uma imagem de um cenÁrio - Google Patents

Abstract

SISTEMA DE RADAR, E, MÉTODO PARA FORNECER UMA IMAGEM DE UM CENÁRIO. A presente invenção se refere a um sistema de radar compreendendo uma plataforma (10) móvel ao longo de um trajeto em relação a uma porçao de superficie do solo (20) e carregando um dispositivo de posicionamento, um dispositivo de temporização e um equipamento de radar (1). Este é adaptado para implementar SAR para formar imagem da porção do solo. Inclui meios de gravação para coletar dados brutos de radar compreendendo amplitudes de eco de radar anotadas com distância e com o momento de tempo de coleta e sendo entrelaçados com os dados de medição da posição da plataforma anotados com o respectivo momento do tempo de coleta deles. Também compreende meios de processamento (3,4) para processamento de SAR usando os dados brutos de radar e dados de medição de posição coletados, e sendo adaptados para calcular, através de iteração, uma seqúência de somatórios de comprimento k de amplitudes de radar, anotadas com parâmetros de distância e de ângulo, definidos com relação a uma origem comum no espaço em três dimensões definida em uma localização ao longo de um vetor formado pelo vetor soma PQPJ + PiP2 +... + P^iPfc de k vetores de 3 dimensões PQPJ, -PjP2V -5 Pk-I-Pk conectados. Cada vetor (sub-abertura) contém uma respectiva origem de cada termo de amplitude de radar no somatório, e os meios de processamento são adaptados para iniciar o processo de iteração em um primeiro estágio de iteração considerando os dados brutos de radar como as amplitudes, onde esses dados de radar têm suas origens ao longo de vetores começando e terminando em pontos de 3 dimensões dados pelas medições de posicionamento.

Description

"SISTEMA DE RADAR, Ε, MÉTODO PARA FORNECER UMA IMAGEM DE UM CENÁRIO" CAMPO TÉCNICO

A presente invenção se refere a um cenário de SAR de difração limitada, e. g. um sistema {Synthetic Aperture Radar) para fornecer uma imagem de um número de objetos, por exemplo, compreendendo uma porção de superfície do solo. A invenção também se refere a um método com base no SAR de difração limitada.

FUNDAMENTOS

SAR é um método de processamento de sinal que pode ser usado para obter imagens, a partir de um avião, ou mais geralmente algum tipo de uma plataforma carregando equipamento de radar, do solo com uma resolução se aproximando da resolução de sistemas óticos. Efetivamente uma resolução para baixo da ordem da metade do comprimento de onda do radar é possível. Tal uma resolução é alcançada através do radar formando imagens do solo continuamente dentro de algum dado segmento reto de um comprimento L do trajeto da plataforma ou do avião. O ângulo atingido, também chamado o azimute, a resolução do solo medida ao longo de um arco circular na distância R da plataforma será então:

<formula>formula see original document page 2</formula>

onde C é a velocidade da luz e Fmax, Fmin são os limites superiores e inferiores da banda de freqüência usada pelo radar. Esta formula pode ser assim interpretada que a solução possível é inversamente proporcional à variação do ângulo de aspecto total A θ = tan (L / 2R) ocorrendo durante o processo de formação de imagem. Na maioria dos sistemas de SAR, o intervalo L é pequeno comparado com a distância R entre o trajeto do avião e os objetos fotografados, o que significa que Aθ será pequeno. Assim sendo somente uma resolução do solo que é muito maior do que o comprimento de onda de radar na freqüência média

<formula>formula see original document page 3</formula>

pode ser obtida. É desejável ser capaz de melhorar a resolução e, por conseguinte, tentativas foram feitas com variação de ângulo de aspecto muito maior. Como este ângulo se aproxima de seu limite de 180°, a resolução do solo se aproxima de seu limite teórico de λ/π. Meios de formação de imagem de SAR de difração limitada (DL) significa formar imagem de SAR obtendo resolução de solo da ordem de comprimento de onda. Contudo, aproximar o limite de resolução de difração envolve um número de problemas de processamento de sinal que necessitam ser resolvidos.

Mesmos se Ljλ é maior para sistemas de DL, o tamanho físico da antena do sistema de radar é geralmente não aumentado. Para os assim chamados sistemas de mapeamento em pedaços, precisa ser da mesma ordem de extensão que λ. Isto significa que para SAR de DL, o esforço computacional se torna maior por unidade de área do solo supervisionada.

Normalmente, os métodos de processamento eficiente de computador são baseados nas aproximações de onda plana dos dados brutos de radar, ao passo que uma grande L / R requer uma representação de onda esférica dos dados brutos de radar. Isto torna a tarefa de processamento de SAR muito mais difícil.

Pequenos desvios de uma trilha do avião reta precisam ser compensados e isto pode ser feito através de uma navegação precisa com a informação sobre os desvios, e compensando o processamento de sinal para tais desvios conhecidos. Alternativamente, a compensação pode ser alcançada implementando o assim chamado auto-foco no qual o próprio processamento envolve a tarefa de remover os erros de formação de imagem devido a um trajeto do avião não linear. Há métodos eficientes para efetuar compensação para ambos os casos, i. e. uma navegação precisa com desvios conhecidos ou usando auto-foco. Contudo é um inconveniente que o método somente possa ser usado para aproximações de onda plana dos dados brutos de radar.

Formação de imagem de DL é implementada em SAR de VHF. No sistema CARABAS™ que é um sistema Sueco, Fmax ~ 85 MHz e Fmin ~ 25 MHz ao passo que Δθ ~ 60 A resolução do solo então será da ordem de 2 metros de magnitude. Menos derradeiro mas também perto ao limite de difração está um sistema de SAR de banda X obtendo uma resolução do solo de 0,1 m.

Métodos de processamento de SAR de DL existem que podem ser usados quando o trajeto de SAR, i. e. um trajeto da plataforma ou do avião, é, de forma precisa, conhecido. De modo a tornar os sistemas de uso prático sem colocar altos requisitos na navegação e tornando os sistemas bastante caros, esses métodos precisam ser generalizados tal que eles possam ser aplicados também quando conhecimento do trajeto da plataforma está faltando ou é menos preciso.

O princípio de compensação de erro de movimento de não DL é explicado na figura 1. Formação de imagem de SAR de não DL usado em SAR de micro-ondas é baseado na suposição que ondas do radar são aproximadamente planas através da área fotografada. Então erros de movimento afetam os dados brutos de SAR através de traduções de intervalos. Foco do SAR pode assim sendo ser alcançado apenas através de ajustes de intervalos nos dados brutos como pode ser visto na Fig. 1 onde A, B indicam um trajeto de SAR reto ideal, ao passo que a linha curva CD indica efetivamente o trajeto de fluxo,assumindo que as frentes de onda de radar através da imagem são aproximadamente planas, os dados efetivos coletados em P e em certo intervalo (i. e. ao longo da intersecção entre o solo e a frente de onda do radar Wl) por meio disso, serão aproximadamente idênticos aos dados ideais coletados em Q ao longo de um trajeto reto em um outro intervalo (i. e. ao longo da intersecção entre o solo e a frente de onda do radar W2). Assim sendo introduzindo deslocamentos de intervalo apropriados nos dados, esses dados podem ser atribuídos aos pontos do solo corretos, enquanto o pressuposto trajeto reto é mantido.

Considerando o processamento de SAR de DL, a maneira mais óbvia para efetuar processamento de SAR de DL é baseada no uso de um algoritmo de migração de intervalo, RMA, que pode ser implementado para ser computacionalmente rápido por meio de FFTs (Transformadas de Fourier Rápida). É similar à Fourier baseada em métodos aproximados de processamento de SAR de não DL.

RMA reconhece que as ondas de radar serão esféricas através da área fotografada. RMA depende crucialmente em que, para uma plataforma se movendo ao longo de uma linha reta, tais ondas esféricas podem ser transformadas em uma expansão de onda plana, e o processamento de SAR expresso em uma forma similar à formação de imagem de não DL.

Se a natureza esférica das ondas de radar é para ser levada em conta, os desvios de trilha não podem ser representados como deslocamentos de intervalos, que é ilustrado na Fig. 2, onde as mesmas figuras de referência são usadas como na Fig. 1. Formação de imagem de DL adotando RMA assume frente de ondas de radar esféricas, inter-seccionando o solo plano (aproximadamente) com círculos. De novo uma plataforma de SAR tentou seguir um trajeto reto ideal AB, ao passo que CD é o trajeto efetivo fluído. Assim sendo, a situação é que dados coletados em P e em um determinado intervalo (i. e. ao longo da intersecção entre o solo e a frente de onda do radar W1) não mais será idênticos aos dados ideais coletados em qualquer ponto Q ao longo de uma reta para qualquer outro intervalo. Não é mais trivial transformar os dados coletados ao longo do trajeto efetivo para adequar a um pressuposto trajeto reto. A possibilidade para compensar dados por dados iguais que seriam capturados ao longo de uma trilha reta então é perdida e o método de RMA não será aplicável. Em vez de RMA5 para efetuar processamento de SAR de DL, o assim chamado retroprojeção global, GBP, pode ser usado. Esta é a técnica que também é usada em tomografia de computador. Contudo, é um inconveniente da GBP que ela não é computacionalmente eficiente. Por conseguinte, as áreas a serem fotografadas têm de ser bastante pequenas. Contudo, uma vantagem da GBP é que não envolve qualquer suposição envolvendo uma direção reta do trajeto da plataforma. Assim sendo, se a plataforma se move em uma maneira conhecida, mas não reta, a GBP pode ser usada para processamento de SAR.

Contudo, quando o trajeto da plataforma desvia de uma linha reta, também a topografia do solo se torna de importância para foco. Isto significa que em tais casos também a topografia do solo tem de ser conhecida embora a precisão não tenha de ser muito alta se os desvios de um trajeto reto são pequenos.

Compensação de movimento através de deslocamentos de intervalo em formação de imagem de SAR de não DL não requerer conhecimento total do trajeto de SAR. Contudo, o foco de SAR de DL requer conhecimento total do trajeto de SAR. Já que L/λ é maior, o trajeto do SAR vai envolver muitos graus de liberdade, todos os quais precisam ser tornados conhecidos com precisão dependente do comprimento de onda, o que é muito complicado e exige requisitos muito altos no equipamento, meios de processamento, etc.

Para SAR de não DL, e já que L/λ é pequeno, refletores de solo dominantes serão aparentes já nos dados brutos e podem ser usados para estimar os deslocamentos de intervalo através dos desvios de um trajeto da plataforma de trilha reta. Para formação de imagem de DL de mapeamento em pedaços, a antena física do sistema de radar precisa ser pequena em relação ao λ i. e. em unidades de comprimento de onda mesmo menor do que para formação de imagem de SAR de não DL. Tal uma pequena antena não fornece qualquer resolução inicial o que significa que para todos, exceto para tipos de solo bastante não usuais, por exemplo, grandes plantas industriais, não haverá nenhum refletores de solo dominantes aparente nos dados brutos o que é uma complicação extra em formação de imagem de DL. Devido às características discutidas acima de formação de imagem de DL, é aparente que auto-foco de DL é um assunto mais complicado.

De modo a ser capaz de melhor tratar erros de movimento, um número de assim chamados métodos de retroprojeção local, LBP, foram desenvolvidos. Esses têm a mesma capacidade de levar em conta erros de movimento conhecidos em SAR de DL, como em GBP. Contudo, eles são numericamente muito mais eficiente e usando LBP, é possível obter processo em tempo real ou próximo do real dos, por exemplo, dados de CARABAS com cobertura aérea significativa.

Um tal método é o assim chamado Retroprojeção Rápida Fatorizada, FFB, como também descrito em "Synthetic-Aperture Radar Processing using Fast Fatorised Baek-Proj ection, IEEE Trans. Aerospace and Electronic Systems, Vol. 39, No.3, pp. 760-776, 2003 by Ulander, L., Hellsten, H. e Stenstrom, G. Um algoritmo de processamento de SAR de η FFB básico produz uma imagem de SAR baseada em um conjunto de dados brutos consistindo do retorno de intervalo de radar a partir de η posições, onde n, e k são inteiros, distribuídos ao longo de um segmento do trajeto da plataforma de comprimento L. Tipicamente η = 2 ou η = 3 ao passo que k ~ 10. Contudo, para propósitos de redução do crescimento de erro, também η ~ 10 com k ~ 8 podem ser considerados. A reconstrução de imagem de SAR de FFB ocorre em k iterações onde cada iteração efetua uma sub-abertura coalescentes, formando uma nova sub-abertura para cada η sub-abertura vizinhas definidas na iteração anterior. Para cada sub-abertura em cada nível de iteração há associada, uma imagem de SAR da mesma porção do solo. Sub-aberturas coalescentes podem, com base em dados geométricos para elas e suas orientações com relação ao solo, ser associadas com uma combinação linear das associadas imagens de solo sobre a qual a nova sub-abertura se torna associada com uma única nova imagem de SAR com resolução angular melhorada pelo fator n.

As sub-aberturas da primeira iteração são definidas para ter comprimentos iguais à separação entre as nk posições de dados. Esta separação é geralmente alguma fração da abertura real do sistema de radar. As associadas imagens de SAR da primeira iteração são simplesmente os nk retornos de intervalo, cada um somente possuindo a resolução angular da abertura real do sistema de radar.

A vantagem de FFB é que, já que a resolução angular aumenta exponencialmente com cada iteração, as representações da imagem nas iterações iniciais permitem um nível grosseiro de discretização economizando esforços computacionais. Somente a última iteração requer uma discretização total da imagem de SAR final. De fato, para uma imagem de SAR de N χ N pontos, onde há N = nk posições de dados ao longo do trajeto de SAR, o esforço computacional de FFB é da ordem de N2 xn log/V. Isto significa que o esforço computacional é comparável àquele de RMA assim como dos métodos baseados em Fourier de SAR de não DL, que requer um esforço de processamento da ordem de N2 xn logN.

SUMÁRIO

O que é necessário é, por conseguinte, um sistema de radar através do qual uma imagem possa ser obtida de uma porção do solo ou similar. Particularmente, é necessário que o sistema de radar seja pequeno, barato e compacto. Também é necessário que o sistema de radar não seja complicado e que facilmente possa ser conectado em uma plataforma, um avião, etc.

Particularmente é necessário um sistema de radar que suporte um processamento que seja eficiente e tolerante a falha e através do qual erros de formação de imagem devido ao trajeto não linear da plataforma possam ser eliminados. Mesmo mais particularmente, é necessário que o sistema de radar possa ser usado com equipamento de navegação não complicado ou mesmo sem ter de se apoiar em qualquer equipamento de navegação em particular.

Particularmente é necessário um sistema de radar e um respectivo método que sejam eficientemente forneça uma imagem com ótima resolução com relação ao dado comprimento de onda de uma porção de superfície do solo a partir de uma plataforma móvel compreendendo um equipamento de radar e através do qual um ou mais dos objetos mencionados acima pode ser preenchido totalmente. Em resumo, é necessário que um sistema e um respectivo método possibilitem auto-foco de SAR de DL.

Por conseguinte, a invenção fornece um sistema de radar tendo os recursos de acordo com a reivindicação 1. Esta particularmente sugere um sistema de radar compreendendo uma plataforma móvel ao longo de um trajeto de plataforma em relação a um número de objetos, por exemplo uma porção de superfície do solo, onde a plataforma mencionada é adaptada para suportar ou carregar um equipamento de radar compreendendo pelo menos, uma antena e sendo adaptada para implementar uma técnica de radar de abertura sintética de difração limitada para reproduzir os objetos. Ela ainda compreende meios de reconhecimento para coletar e gravar dados de distância coletados durante o movimento da plataforma mencionada ao longo do trajeto da plataforma ou dados de distância conhecidos assim como dados brutos de radar e meios de processamento de SAR para processar os dados coletados (ou conhecidos) e os dados brutos de radar. Modalidades preferidas ou vantajosas são dadas pelas sub-reivindicações anexas.

Particularmente, os meios de processamento são, de acordo com a invenção, adaptados para fornecer uma representação de onda esférica dos dados brutos de radar e são ainda adaptados para formar uma seqüência de imagens de SAR (amplitudes do radar) ao longo de um trajeto não linear da plataforma com relação às sub-aberturas lineares na forma de vetores de espaço entre pontos do trajeto do avião no espaço. Os meios de processamento ainda são adaptados para fornecer fusão de sub-aberturas adjacentes como uma adição de vetor entre os correspondentes vetores nos quais as imagens de SAR associadas às sub-aberturas adjacentes a uma porção de área de solo comum são usadas para construir um nova imagem de SAR sobre a mesma área com resolução melhorada e a qual está associada à sub-abertura sendo a soma dos vetores correspondendo às sub-aberturas aglutinadas. Os meios de processamento ainda compreendem meios para efetuar uma operação de auto-foco, onde meios de processamento de auto- foco mencionados são adaptados para comparar as imagens de SAR relacionados aos vetores de sub-abertura a serem adicionados de modo a encontrar a orientação relativa entre esses vetores de sub-abertura e assim sendo definir os parâmetros para construção da imagem de SAR do vetor soma dos sub-aberturas.

Os meios de processamento de auto-foco são particularmente adaptados fundir imagens de SAR em pares. Alternativamente os meios de processamento de auto-foco são adaptados para fundir imagens de radar de SAR em triplas ou grupo de quatro ou mais.

Particularmente, meios de fornecimento de informação de topografia são fornecidos para coletar ou estimar informação sobre a topografia da porção do solo a ser fotografada ou representada. A precisão requerida na informação de topografia do solo depende do grau de não linearidade do trajeto do avião. Na prática, em muitas aplicações uma suposição que a topografia é perfeitamente plana será suficientemente precisa.

Em uma modalidade a informação de topografia do solo é dada através de uma função descrevendo a dependência do ângulo de azimute da topografia do solo na distância do respectivo vetor de deslocamento para o solo no respectivo ponto no tempo nas coordenadas polares e o ângulo polar com relação à direção do respectivo vetor de deslocamento.

Particularmente, quando a informação de topografia é irrelevante, a construção de uma nova imagem de SAR com a sub-abertura sendo a soma dos vetores sendo as sub-aberturas da imagens de SAR contribuindo, vai depender somente na orientação relativa entre esses vetores e não de suas posições absolutas. Por exemplo, se as imagens de SAR são construídas através da adição em par de vetores de sub-abertura e esses vetores são aproximadamente paralelos, são somente o comprimento dos vetores e o ângulo entre eles, que são de importância. Se e. g. o ângulo entre os vetores acontece de ser grande (e. g. através de algumas súbitas manobras da plataforma ao longo do trajeto do SAR) vai existir alguma dependência da topografia do solo na forma de alguma dependência no ângulo do plano das duas sub-aberturas coalescentes e o plano do solo. Particularmente, os meios de processamento de auto-foco são adaptados para comparar imagens de radar de SAR em pares variando iterativamente em um tempo, pelo menos, um dos parâmetros afetando a construção da imagem de SAR aglutinada e assim sendo encontrando a seleção de parâmetro descrevendo a orientação relativa entre as sub-aberturas fundidas que fornecem uma melhor coincidência entre as duas imagens de SAR para serem linearmente combinadas em uma nova.

Em particular, em uma modalidade a coincidência das imagens de SAR a serem aglutinadas é medida através de um valor de correlação obtido através da multiplicação e integração das intensidades de imagens (amplitudes quadradas) ao longo de uma região comum a serem aglutinadas. Correlação entre as próprias amplitudes de imagem de SAR é mais raramente útil por causa da abundância de mancha na maioria dos tipos de cenas de SAR.

Em uma modalidade alternativa, os meios de processamento de auto-foco são adaptados para obter uma máxima correlação dividindo imagens de SAR em sub-imagens e correlacionando sub-imagens dentro de uma imagem para calcular pelo menos, um parâmetro compreendendo o ângulo β(Υ1/2) entre dois pontos adjacentes Xi, Xi+1 nas coordenadas polares.

O número de células de resolução para uma imagem de SAR associada a uma sub-abertura de um determinado comprimento será pequeno quando o comprimento da sub-abertura é pequeno nos estágios anteriores da cadeia de coalescentes. Também, já que nos estágios anteriores, cada contribuição de célula de resolução é uma média sobre muitos dispersadores do solo, contrastes de imagem de SAR são esperados serem baixos. O ótimo de uma coincidência entre as imagens de SAR a serem aglutinadas sob variação dos parâmetros de aglutinação assim sendo não será muito exato.

Quando a aglutinação continuou ao nível de grandes sub-aberturas, a precisão será alta e a coincidência exata. Isto acarreta que a precisão angular requerida na cadeia de FFB é inversamente proporcional ao comprimento da abertura e assim sendo então coincide a precisão alcançada no método de auto-foco descrito, Em outras palavras não será necessário "voltar atrás" na cadeia coalescentes e re-ajustar a orientação relativa dos vetores de sub-abertura mais curtos nos estágios de iteração já passados, já que tais ajustes finos não terão implicação na resolução grosseira de nível para a qual esses estágios de iteração anteriores é de importância.

Sistema de radar pode usar diferentes tipos de ondas. Em algumas modalidades eles são adaptados para usar micro-ondas para as medições do radar. Em modalidades alternativas, que são vantajosas, eles são adaptados para usar ondas de rádio com, por exemplo, um comprimento de onda de cerca de 3 -15 m.

Até agora não tinha sido possível para em uma maneira simples e boa relação custo-eficácia fornecer imagens com uma boa resolução não usando ondas de rádio já que uma fusão de sub-aberturas tinha de ser feita usando coordenadas fixas em relação ao solo. De acordo com a presente invenção isto é permitido já que é feita uma transformação de coordenadas em um sistema de coordenadas que não é fixo em relação ao solo, mas em vez disso é fixo em relação à plataforma que significa que o auto-foco pode ser implementado. Um correspondente método é, por conseguinte, também fornecido tendo os recursos de acordo com a reivindicação 13.

DESCRIÇÃO BREVE DOS DESENHOS

A invenção será a seguir ainda descrita, em uma maneira não limitante, e com referência aos desenhos anexos, nos quais:

Fig. 1 de forma bem esquemática, ilustra o trajeto efetivo ideal e o real, respectivamente de uma plataforma de SAR assumindo uma frente de onda plana,

Fig.2 de forma bem esquemática, o trajeto efetivo ideal e o real, respectivamente de uma plataforma de SAR assumindo uma frente de onda esférica,

Fig. 3 esquematicamente ilustra fusão de duas sub- aberturas em uma nova sub-abertura,

Fig. 4 é um diagrama em bloco bem esquemático do sistema de radar de acordo com a invenção,

Fig. 5 é um fluxograma detalhado descrevendo, em termos matemáticos, o procedimento de iterativamente fundir pares de sub-abertura, e

Fig. 6 é um fluxograma detalhado, em termos matemáticos, descrevendo o procedimento de auto-foco implementado quando o trajeto da plataforma é desconhecido.

DESCRIÇÃO DETALHADA

A presente invenção fornece o sistema de radar e um método respectivamente no qual os meios de processamento de SAR de DL são implementados usando um algoritmo de FFB em tal uma maneira que o processamento não tem de assumir quaisquer recursos de solo significativos para ser aparente nos dados brutos mesmo se aqueles facilitariam determinar o trajeto da plataforma e então facilitar a compensação de movimento. Isto é bastante vantajoso. Ainda um trajeto de plataforma depende de um grande número de parâmetros que implica em um grande conjunto de parâmetro de determinação de movimento que iria requerer um expediente de computação considerável e requerer um equipamento complicado no que seja bastante rápido.

Primeiro, o conceito inventivo é descrito em uma maneira um pouco mais geral e pode ser dito que consiste de três partes principais. Primeiro, é assumido que Pi é um conjunto de pontos no espaço e Pi —> Pi+, é um conjunto de sub-aberturas vizinhas que tem um comprimento L comum e que fotografam a mesma área do solo Ω. As amplitudes das imagens, aqui denotadas / Pi Pi+l (Q) para a resolução de células Al centrada em pontos Q pertencendo à área do solo fotografada Ω são consideradas. O tamanho de resolução de célula obtido a partir de uma abertura (cf. Fig. 1,2) vai produzir uma amplitude de espalhamento para trás do radar que é aproximadamente constante sobre A —> B, mas que varia sobre longas distâncias, devido à interferência entre os componentes de reflexão da célula de resolução. De fato, as amplitudes de imagem podem ser representadas como produtos.

<formula>formula see original document page 14</formula>

onde o componente φ Pi _ Pi+l (Q) flutua de forma aleatória (com uma média e unidade de variância zero), com cada sub-abertura Pi —> Pi+, e o componente sistemático onde f(Q) fornece os limites de amplitude para a natureza oscilatória de fPi ^ Pi+, (Q). O valor dQ f (Q) é uma propriedade dona célula de resolução.

Considerando o valor médio de qualquer função estocástica x(Q) definida no conjunto de células de resolução Ω / Al de Ω, e assumindo que há Nl de tais células, é possível computar, como uma aproximação, o valor médio que será: <formula>formula see original document page 15</formula>

Considerando as duas imagens de SAR independentes fPi Pi+l (Q) e g pí-> pi+1 (Q) de Ω e comparando as expressões de valor médio,

<formula>formula see original document page 15</formula>

e para 2 é obtido:

<formula>formula see original document page 15</formula>

Se pode ser assumido que:

onde

<formula>formula see original document page 15</formula>

Aquelas duas imagens de SAR / Pi - ft+í (Q) (Q)e g+, (Q) das duas aberturas são independentes e que ocorrem quando há um desacordo envolvendo a localização das duas sub-aberturas com relação ao solo. Devido a este desacordo, uma ou ambas das sub-aberturas vai atribuir uma refletividade errônea f (Q) e g(Q) para qualquer ponto do solo P. Pelo menos, um dos valores diminui a partir de um outro ponto do solo Q', o vetor Q-* Q' correspondendo ao erro de localização. A última formula (3) fornece de acordo com a presente invenção, a ferramenta crucial para focalizar a imagem de SAR, que é necessária se o trajeto da plataforma é desconhecido. Esta é particularmente usada em combinação com o método de FFB a ser descrito abaixo.

Efetivamente isto coloca que, comparando imagens de sub-abertura, a sub- abertura pode ser alinhada através de um procedimento de otimização no qual para pares de sub-aberturas vizinhas, a expressão

<formula>formula see original document page 16</formula>

é avaliada. Quando as duas sub-aberturas são alinhadas tal que as correspondentes refletividades são atribuídas a um ponto do solo, a expressão será máxima, dado que Nl e o valor absoluto da varianct[f (P)2 ] são suficientemente grandes, que então se relaciona ao caso particular quando o trajeto é desconhecido e descreve o procedimento de auto-foco que é um recurso da presente invenção que é tornado possível através da implementação básica ou fundamental da invenção, i. e. a maneira específica de implementar o processamento de FFB.

De modo a ser eficiente, o critério de otimização previsto pode ser usado com o método de processamento de FFB de acordo com a invenção. O dado critério requer que as imagens de SAR sejam obtidas correspondendo as duas sub-aberturas vizinhas. O critério permite que essas sub-aberturas sejam corretamente localizadas uma para cada outra e se a base 2 (n=2) para o algoritmo de FFB é escolhida, ele vai reconstruir a imagem de SAR totalmente fundindo pares de imagens de SAR de sub-aberturas. O algoritmo de base 2 de FFB então vai permitir posições de sub-abertura a serem ajustadas pelo critério previsto acima (3) assumindo [ f(Q)2 ] = [ g(Q)2 ], quando o conhecimento de sua posição é solicitada no esquema de reconstrução, i. e. quando o trajeto da plataforma é desconhecido.

Retornando à parte básica da invenção, e considerando a segunda parte básica da invenção, aqui supondo que o trajeto da plataforma é conhecido, o processamento de FFB pode se basear em uma relação fixa entre a imagem de SAR e as posições do solo. Para auto-foco, contudo, no processamento de FFB continuado, não é possível assumir qualquer imagem de sub-abertura intermediária para ter alguma posição específica com relação aos pontos do solo, já que qualquer tal sub-abertura e sua imagem de SAR associada será deslocada com relação ao solo nos estágios de fusão de sub- abertura contínuos.

Se o trajeto não é conhecido, há uma complicação na qual a imagem de SAR é dependente da topografia do solo. Por conseguinte, tem de haver alguma associação entre a sub-abertura e as posições do solo. Para um trajeto próximo de reto, i. e. quando a intenção foi voar em um curso reto, a dependência é fraca e a associação assim sendo somente aproximada. Isto significa que para qualquer par de imagens de SAR de sub-abertura, as correspondentes posições do solo não são requeridas serem conhecidas exatamente. Elas podem ser comparadas através do critério de otimização (3), mas mesmo após uma coincidência nenhum pressuposto exato sobre a posição do solo deve ou tem de ser feito, o que é vantajoso.

Fig. 3 mostra as coordenadas de imagem de SAR intrínseca do par de sub-abertura A —» B e B —> C. Então, a nova sub-abertura obtida através de fusão, é A —» C e as coordenadas de imagem de SAR são as coordenadas definidas através de uma origem fundida no ponto médio de A —» C sendo o eixo polar medindo o ângulo polar Θ do vetor R de apontamento em um ponto do solo arbitrário, e o ângulo Ψ de azimute polar medido com relação ao plano do triângulo A —> B —> C.

Com referência à Fig. 3,fA^c(R> O) é uma imagem de SAR fundida q/(0)a c (R, @),f(0) b^c(R> Θ) são as imagens de SAR com relação >A-->B e B—>C respectivamente. Todas as três imagens de SAR são representadas em coordenadas polar com o ângulo polar Θ medido com relação à direção de A —> C e a distância R com relação ao ponto médio de A —> C. Mais aindaf (R, Θ) Q f (R> Θ) representam imagens de SAR com ângulos polar Θ medido com relação às direções àe A ^ B q B —* C respectivamente e as distâncias R com relação aos pontos médios de A —> B e

B —> C respectivamente.

A topografia do solo é de importância para foco de SAR ao menos A —» B e B —» C sejam paralelas ou se o trajeto é conhecido. No primeiro caso, a topografia do solo implica uma relação funcional Ψ = Ψ (R, Θ), ao passo que o ângulo de azimute Ψ é medida com relação ao plano contendo o triângulo (não degenerado) A —> B —> C. Ou se A B e B ^ C são paralelas, ou, se não, através de uma suposição Ψ = Ψ (R, Θ), há transformada de coordenada explícita entre as coordenadas polares A —> B e B^Cq aquelas de A —> C. Através dessas transformadas é possível computar

A—>B [Λ,Θ,Ψ(Λ,Θ)]}

/(0)5^c (R, Θ) = fB^c {RB^c [Λ, Θ, W(R, Θ)1 ΘΒ-^C [R, Θ, ψ(Λ, Θ)]} de acordo com a qual uma imagem de SAR de sub-abertura

fundida pode ser computada de acordo com:

Para resumir, dado a forma do triângulo A —► B —> C, por exemplo através dos comprimentos de 11 AB | e | BC | respectivamente e o ângulo em B, e para algum grau aproximado (assumindo A —> B —> C 20 próximo a degenerar B pequeno), sua orientação com relação ao solo, a imagem de SAR fundida pode ser computada. Nenhuma suposição precisa na localização de A, B, C relativa ao solo é requerida. Para encontrar a forma de A —> B —» C, a seguinte expressão é formada:

<formula>formula see original document page 18</formula> O ótimo de (5) com relação às variações da forma de A —> B —► C fornece a orientação correta das duas sub-aberturas para sua fusão.

A otimização de orientação mútua de pares de sub-abertura e sua subseqüente fusão em uma nova sub-abertura, que é realizada para todos os comprimentos de sub-abertura a partir do nível de dados brutos para a imagem completa, forma a cadeia de auto-foco completa.

De acordo com o terceiro aspecto da invenção, o número de células de resolução Nl para uma imagem associada a uma sub-abertura de comprimento L será pequena quando L é pequeno, i. e. nos estágios anteriores da cadeia de auto-foco. Também, já que nos estágios anteriores, cada contribuição de célula de resolução é uma média sobre muitos dispersadores de solo, o valor absoluto da variancel/^ B (Ry Θ) ] é esperada ser baixa. O ótimo da soma referida acima não será exato quando L é pequeno, mas ele acarreta que a precisão angular requerida na cadeia de FFB é inversamente proporcional ao comprimento L. Então a situação é que quando L é pequeno, não há estatísticas disponíveis para fazer precisas suposições considerando a forma de triângulos A —» B —► C. Por outro lado, nenhumas precisas suposições são requeridas já que a resolução das imagens de imagens de SAR f a-*β 0R, Θ) é pequena. Quando L se torna grande, mais tarde na cadeia de auto-foco, a maior resolução das imagens de SAR permite uma precisão melhorada no processo de fusão que também será requerido as imagens de SAR fundidas para permanecer totalmente focado. Não é necessário "ir para trás" na cadeia de iteração e re-ajustar as formas dos triângulos A —> B —> C dos estágios de iteração passada já que tais ajustes finos não terão implicações na resolução grosseira de nível para a qual esses estágios de iteração anteriores são de importância. Esta propriedade do esquema de auto-foco indica que será numericamente conveniente.

Fig. 4 de forma bem esquemática, ilustra um diagrama em bloco de uma plataforma 10 com um equipamento de radar 1 compreendendo uma antena 2. O equipamento de radar ainda compreende meios de processamento 3 que podem incluir ou se comunicar com meios de processamento de auto-foco 4. Esquematicamente ilustrado está também um tipo arbitrário de um sistema de navegação 5, e. g. GPS (Sistema de Posicionamento Global), que é usado para fazer uma imagem da porção do solo 20.

Em um aspecto geral, a invenção se refere ao aprovisionamento de uma formulação específica de processamento de FFB somente se referindo às coordenadas intrínsecas dos pares de sub-abertura fundidas que é aplicável ambos, se o trajeto de SAR ou o trajeto da plataforma é conhecido e se ele é desconhecido. Através desta solução básica, se torna possível fornecer uma solução para o problema quando o trajeto da plataforma é desconhecido. Isto é explicado com referência aos fluxogramas 5 e 6.

Então, com referência à Fig. 5, o trem de pulso quadrado no topo, no tempo, ilustra estímulo de relógio fornecendo atribuições de tempo para medidas de dados e posições geográfica. As medições de posição geográfica se entrelaçam entre dados de radar, ou vice versa, tal que cada um dos dados de radar pode ser assumido estar localizado no ponto médio entre duas posições de plataforma conhecidas como fornecidas através de um sistema de navegação ou de posicionamento, 101 A. P0, Pi·.., PrN, é suposto ser um conjunto de pontos no espaço, 102, e Xi = Pi —> Pi+, é suposto serem vetores compreendendo sub-aberturas vizinhas de um comprimento comum L formando imagem da mesma área de solo, i. e. vetores entre respectivos pontos Pi. Assim sendo, considerando cada estágio de iteração estágio -6, ΐ = 0,1,...,N em um processo de iterativo de N+l estágios de reconstrução de imagem de SAR, é suposto que um conjunto de kN'f (k = 2,3,....) imagens de SAR fxi originando a partir de aberturas lineares formando um cadeia de vetores Xi = P1 Pi+,; i = 0,1,... k N'J entre os pontos Pi no espaço de 3 dimensões é fornecido. Precisão de localização dos pontos Pi;P i+1;P ,+2;··· etc. é fornecida através de algum limite de erro de distância. Ainda mais, dentro de algum dado limite os vetores Xi são assumidos serem de igual comprimento e serpenteiam ao longo de uma linha reta. As imagens de radar de SAR entrelaçadas fxh 102B, são assumidas cobrirem a mesma região do solo Ω.

As imagens de SAR são assumidas serem derivadas através do mesmo algoritmo expressando cada imagem de SAR como uma função /Xi (Rxi, Oxi), onde Rxi = | R | onde R é vetor radial entre qualquer ponto do solo em Ω e o ponto médio de Qi = Pi +Xi/2 de Xi, Oxi é o ângulo polar cos"1 (Xi *R / I Xi I I R I ) com relação à direção de Xi. A resolução angular é λ/ I Xi I . A finura angular da malha de coordenadas é assumida ser alguma fração fixa deste valor: 103, 104, 105.

Conforme discutido acima, conhecimento da topografia do solo é assumido e implica que para cada imagem de SAR fxt (Rxi, Oxi) há associada uma função Wxi (Rxit Oxi) = sen1 [ η*(Χι χ R) /\ Xi | |i?|] descrevendo a dependência do ângulo de azimute da topografia do solo em Rxi e Oxi, com alguma dada precisão; o vetor de unidade η é escolhido de forma arbitrária, no complemento ortogonal para Xi, 105 A.

Subseqüentemente, vetores Yi^ = Xi +Xi+i +... + Χ-,+h i = 0, k,... k N~e'* são definidos. Todos os vetores Yj- são notados para serem de igual comprimento e serpenteiam ao longo de um linha reta dentro do limite dado. Coordenadas polares da imagem de SAR Ryjt Oyj, com relação ao Yj através da mesma convenção fixa como discutido acima com referência ao passo 103 e a malha de coordenada de imagem de SAR com k vezes de finura angular melhorada dado pela fração fixa de λ/ | Yj | são formadas.

Subseqüentemente, uma transformação de coordenada é efetuada, Rxi = Rxi (Ryfm Oye Oxi = Oxl (Ry[m Oy[i/kl) (aqui [ ] denota arredondamento para o mais perto valor inteiro inferior). As k imagens de SAR obtidas de acordo com passo 103 e pertencendo aos vetores Xit Xi+i,..., Xi+k, como as k imagens de SAR f(i) Ymi (Ry[m Oymj) =f Xi [ Rxi (RyiUki 0ym]), Oxi (RymJt 0ymj)J no sistema de coordenada e malha de coordenada de seu vetor soma Y[i/k] são representadas, 108.

As k imagens de SAR f(i) Ymj (R ymj, Oymj) em cada grupo são então adicionados, onde A^v i imagens de SAR/ Ymj (R ym]í 0ymj); i = 1, 2,..., k n^'1 são obtidas com resolução angular k vezes melhorada para ser da ordem de λ/ | Yj |.

Conforme as transformadas de coordenadas Rxi e Oxi são obtidas, as condições referidas acima com referência aos passos 101A- 103, são preenchidas para k aberturas Yij e os passos de construção podem ser repetidos para obter k N'('2 aberturas Zuk = Yi + Yi+1 +... + Yi+k; i = k, 2k,... k N'e'2 para iteração í+2.

Iteração da construção de Z = 1 para i — N, fornece somente uma imagem de SAR com uma abertura se estendendo da primeira posição de abertura de SAR Pi para a última posição de abertura de SAR P^+1 com uma resolução determinada pelo comprimento da abertura P1 Pkmi Esta parte do procedimento é geral e é aplicável ambos quando o trajeto do SAR ou da plataforma é conhecido e desconhecido.

Com referência ao fluxograma na Fig. 6, o procedimento será agora considerado quando o trajeto do SAR é desconhecido. Por conseguinte o estágio de iteração £ no processo iterativo de reconstrução de imagem de SAR é considerado.

Referência é aqui feita ao passo 104 que é modificado.

É assumido que há um conjunto de 2N~f imagens de SAR /Xi originando de aberturas lineares, formando uma cadeia conectada de vetores Xi = P1 Pi+i; i = 0,1,... 2 N~1 cf. 201A, 201B na Fig. 5. Contudo aqui é suposto que a localização dos pontos Pj;Pj+i;Pé desconhecida ou fornecida com precisão insuficiente. As imagens de SAR são assumidas para cobrir a mesma região do solo Ω mas a localização de Ω é conhecida somente aproximadamente, embora suficientemente para a topografia do solo ser conhecida com a precisão baixa suficiente. É assumido que Ω não é maior do que pode ser assumida para ser plana. Isto não é nenhuma restrição já que para um solo ondulante, a cadeia de reconstrução corrente se aplicará localmente a qualquer pequena, e assim sendo aproximadamente plana, região do solo. Os vetores Xi são assumidos serem de igual comprimento conhecido e serpenteiam ao longo de uma linha reta como discutido acima. Como também discutido acima, as imagens de SAR são assumidas serem derivadas através do mesmo algoritmo expressando cada imagem de SAR como uma função /Jti ( Rxh Oxi). Aqui Rxi = I R I onde R é o vetor radial entre qualquer ponto do solo em Ω e o ponto médio Qi = Pi+Xi/2 de Xi, Oxi é o ângulo polar cos"1 (Xi *R / | Xi | I R I ) com relação à direção de Xi. Resolução angular é λ / | Xi | . A finura angular da malha de coordenada é assumida ser alguma fração fixa deste valor. O conhecimento da topografia do solo implica que para cada imagem de SAR fxi (Rxi, Oxi), há associada uma função conhecida Wxi (Rxit Oxi) = sen1 [ η*(Χι χ R) /| Xi | \r \ ] descrevendo a dependência do ângulo de azimute da topografia do solo em Rxi e Oxi, com alguma dada precisão.

Agora os passos de construção para iteração £+1 será descrito, (considerando k=2): Os vetores Y^ = Xi +Xi+i +... +Xi+k,' i = 0, 2,... 2 N'e'J são definidos e de novo os vetores são supostos serem de igual comprimento e serpenteiam ao longo de uma linha reta dentro do dado limite. Como discutido acima, com referência ao passo 106, as coordenadas polares de imagem do SAR imagem Rxh Oxi, são definidos como discutido acima e uma malha de coordenada de imagem de SAR é formada com duas vezes de finura angular melhorada dado pela fração fixa de λ / | Yi | .

A seguir será descrito o que é específico para o caso com um trajeto de plataforma desconhecido. Qualquer ponto de 3 dimensões dado ou na coordenada Rxh Oxi ou Rxi+j, Θχi+i pode, até uma certa tolerância e na suposição de um único parâmetro, ser re-representado pelas coordenadas Ryh Oyi; através de uma transformada de coordenada Rxí = Rxí (Ry^j, OyÍUkj) e Oxi = Oxi (RyiukJ, OyiMj). De fato, mesmo embora a orientação de Xh X i+1 é desconhecida, as seguintes observações podem ser feitas:

Os comprimentos dos respectivos vetores | Xi | são dados com uma determinada precisão e são supostos serem de igual comprimento e serpenteiam ao longo de uma linha reta dentro dos dados limites. Segundo, já que a orientação da topografia do solo com relação a ambos Xj e Xi+i são dados pelas funções de topografia do solo Ψχι (Rxij Oxj) e Ψχι+ι (Rxí+i, Oxí+i), de acordo com o assunto acima relacionando, a imagem é assumida ser derivada pelo mesmo algoritmo expressando cada imagem como uma função f xi ( Rxh Ox-,), os ângulos olxlZa xi+], de Xi e Xi+1 com relação ao plano do solo são conhecidos.

Se contudo, o solo é plano dentro da precisão de Wxi (Rxij Oxi), esta limitação no conhecimento de Wxi (Rxit Oxi) e Ψχι+ι (Rxi+!, Oxi+]) deixa indeterminado o ângulo fiyU2 = cos -1 (Xi *Xi+1 /\ Xi 11 Xi+1 \) entre Xi e

Xi+l.

Dado os comprimentos | Xi | | Xi+i |, ângulo cos'1 (Xi *Xi+i) /\ Xi I I Xi+i I e funções de topografia do solo Wxi (Rxit Oxi) e Ψχϊ+ι (Rxí+i, Oxi+]), as transformadas de coordenadas Rxi = Rxi (RyiM, Oyi^) e Oxl = Oxi (RyiZk, Oyi^i) são implicadas. Se cos'1 (Xi *Xi+i /\ Xi \ \ Xi+i \) é desconhecido, as transformadas de coordenada vão depender de um parâmetro 25 desconhecido fiym.

Para cada seleção do parâmetro βγι/2 cada par de imagens de SAR fxi (Rxi, Oxi) e fxi+1 (Rxí+i, Oxi+]) obtidas como discutido acima e pertencendo à Xi e Xj+i são representadas como o par de imagem de SAR

f(i) Yiy2 (Ryu2, Oyiy2) =fxi [Rxi (Ryu2, Oyu2), Oxi (Ryu2, Oyu2)] <formula>formula see original document page 25</formula>

no sistema de coordenada e malha de coordenadas de seu vetor soma Y[1/2].

Então

<formula>formula see original document page 25</formula>

é computado no novo sistema de coordenada comum e Pyiz2 é variado de modo para encontrar seu valor fornecendo correlação máxima, 203, 204.

O segundo e o terceiro parâmetro também podem ser variado para cada β, 253, 251 e 252 para propósitos de ajuste fino, os valores absolutos dos vetores Xi, Xi+i correspondendo aos comprimentos, e o ângulo a Xi e a Xi+1 sendo o ângulo que o respectivo vetor forma com o solo. fiy1/2 é o ângulo entre a jc,· e a jc,·+/ e pode ser bastante grande, por exemplo 2, 3 ou 4 graus (ou mais ou menos). Deve ser claro que esses números meramente são dados para exemplificar razões e para explicar que este ângulo βγ1/2 é o mais decisivo fator. A correlação ou procedimento de maximização pode ser efetuado em muitas maneiras e, por conseguinte, um exemplo é somente, de forma esquemática, ilustrado na Fig. 6. Assim sendo, quando uma estimativa foi alcançada paraβγ1/2, a correlação

<formula>formula see original document page 25</formula>

é avaliada variando o segundo e terceiro parâmetros como discutido acima.

Então βγ1/2 é levemente variada para encontrar um máximo correspondendo a qualquer ajuste fino de βγιζ2.

Finalmente, em 205, / (i) Yu2 (Ryu2, Oyu2) + f (i+1) Yu2 (Ryu2, Oyu2) é calculado para o par de imagens de SAR ajustados na malha de coordenadas refinada Yfiz2/ onde 2 N'] imagens de SAR fYU2 (Ryu2, Oyu2) são obtidas com resolução angular 2 vezes melhoradas para ser da ordem de λ /1 Y[i/2] I . De forma subseqüente, as iterações são repetidas como para o caso de uma abertura conhecida como discutido com referência à Fig. 5.

Fig. 6 assim sendo ilustra o procedimento de auto-foco de acordo com a presente invenção que é permitida através da abordagem geral discutida com referência à Fig. 5.

Como discutido anteriormente na aplicação é possível efetuar a correlação também em outras maneiras, e como discutido acima uma imagem de SAR pode ser dividida em sub-imagens menores e em vez de variar a xif a xi+i βγι/2, etc., as sub-imagens são variadas, distorcidas em uma maneira não linear, e se elas são divididas nas mesmas sub-imagens menores, eles podem assim sendo ser movidos de modo a se adequar uma à outra e a correlação pode ser feita localmente na sub-imagem de nível (maior) mais alto tal que será possível ver que tipo de distorção que fornece estimativas errôneas de βa, etc. Isto significa que não há nenhuma necessidade para uma otimização mas β, a, etc pode ser calculada.

Assim sendo, de acordo com a presente invenção, uma particular formulação de FFB é fornecido que somente se baseia nas coordenadas intrínsecas de um trajeto de plataforma que por sua vez permite auto-foco no caso do trajeto da plataforma não ser conhecido pela aplicação da formulação do FFB para deslocar segmentos de sub-abertura de modo a encontrar o trajeto fornecendo o foco de imagem de SAR ótimo. A particular implementação de FFB é vantajosa na qual ela fornece uma segmentação totalmente simétrica de FFB em um número de estágios de processamento. Isto também reduz FFB à sua dependência básica das coordenadas do trajeto da plataforma. Ao contrário, para conhecer métodos de FFB, isto torna simples a dependência de processamento em movimento, topografia e arredondamento de erros. Por conseguinte, o método como descrito na presente aplicação é bastante útil para implementar códigos rápidos para que uma bem suficiente precisão de computação seja crucial para escolher hardware e arquitetura de processamento.

Também é extremamente vantajoso que ondas de rádio que a despeito de baixa freqüência vão fornecer uma resolução bastante boa por meio da invenção. Deve ser claro que a invenção não é limitada às modalidades específicas ilustradas, mas que pode ser variada em um número de maneiras dentro do escopo das reivindicações anexas. O equipamento de radar pode, por exemplo, ser montado em qualquer tipo de plataforma e compreende uma ou mais antenas, usa ondas de rádio ou micro-ondas, etc. e qualquer correlação ou método de maximização apropriados pode ser usado no caso do trajeto da plataforma não ser conhecido.

Claims (21)

1. Sistema de radar compreendendo uma plataforma móvel ao longo de um trajeto de plataforma em relação a algum cenário, o cenário mencionado e. g. compreendendo uma porção de superfície do solo, a plataforma mencionada sendo adaptada para suportar ou carregar um dispositivo de posicionamento, um dispositivo de temporização e um equipamento de radar e sendo adaptados para implementar uma técnica de abertura sintética de difração limitada (SAR) para formação de imagem do cenário, e incluindo meios de gravação para coletar e manter dados brutos de radar, esses dados brutos de radar compreendendo amplitudes de eco de radar anotadas com a distância e o momento do tempo de coleta das amplitudes de eco do radar mencionada, e que os dados brutos de radar coletados são entrelaçados com os dados de medição da posição da plataforma que são anotados com o respectivo momento do tempo de coleta dos dados de medição de posição mencionada, o equipamento de radar também compreendendo meios de processamento para processamento de SAR usando os dados brutos de radar e medição dados de posição coletados, caracterizado pelo fato de que os meios de processamento são adaptados para calcular, através de iteração, uma seqüência de somatórios de comprimento k de amplitudes de radar, anotados com a distância e parâmetros angulares, definidos com relação a uma origem comum no espaço de 3 dimensões, e onde a origem comum é definida em uma localização ao longo de um vetor formado pelo vetor soma P0P1 + P1P2 +... + Pk-iPk de k vetores de 3 dimensões conectados PqPi, PiP2,-", Pk iPk cada um contendo uma respectiva origem de cada termo de amplitude de radar no somatório, e cada um chamado de uma sub-abertura, e onde os meios de processamento são adaptados para iniciar o processo de iteração em um primeiro estágio de iteração considerando dados brutos de radar como as amplitudes de radar, onde esses dados de radar tem suas origens ao longo de vetores começando e terminando em pontos de 3 dimensões dados pelas medições de posicionamento realizada.

2. Sistema de radar de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os meios de processamento são adaptados para iterativamente fundir amplitudes de radar ou imagens de radar de SAR em pares, escolhendo o valor k igual à 2.

3. Sistema de radar de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os meios de processamento são adaptados para iterativamente fundir amplitudes de radar ou imagens de radar de SAR em triplas, i. e. k = 3.

4. Sistema de radar de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os meios de processamento são adaptados para iterativamente fundir amplitudes de radar ou imagens de radar de SAR em grupos de quatro ou mais, i.e k > 4.

5. Sistema de radar de acordo com qualquer um das reivindicações 1 -4, caracterizado pelo fato de que as sub-aberturas PoPi, PjP2,—, Pk-iPk são aproximadamente co-lineares através de todos os estágios de iteração, assim as amplitudes de radar somente aproximadamente dependerão da distância e de um parâmetro angular e pelo fato que a resolução angular melhora com um fator k para cada iteração, os meios de processamento sendo adaptados para escolher a malha de discretização angular inicial para ser grosseira e para ser refinada iterativamente através de um fator k para cada iteração, para criar a amplitude de radar ou imagem de SAR resultante.

6. Sistema de radar de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-4, caracterizado pelo fato de que os meios de processamento são adaptados para tratar sub- aberturas dispostas não colinearmente PqPι, P1P2>···> Pk-iPk, o cenário compreendendo um plano com uma orientação e os meios de processamento sendo adaptados para fornecer informação na orientação mencionada para transcrever as amplitudes de radar dependendo da distância e ângulo com relação a algum ponto de vetor de sub-abertura para uma nova origem formada pelo vetor soma de vários vetores de sub-abertura.

7. Sistema de radar de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que os meios de processamento são adaptados para tratar as medições de posição da plataforma... não são conhecidos para um grau de precisão dado ou suficiente, e sendo adaptados para efetuar ações de processamento de auto-foco com base na coincidência das amplitudes de radar obtidas, antes de seu somatório, requerendo as amplitudes de radar serem tão similar quanto possível, para encontrar transcrições de coordenada apropriadas entre as PoP 1, P1P2,'-, Pk-iPk em cada estágio de iteração.

8. Sistema de radar de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que os meios de processamento de auto-foco são adaptados para, por cada iteração, coincidência de pares de amplitudes de radar ou imagens de SAR, assumindo k = 2, iterativamente variando a orientação relativa entre duas respectivas sub-aberturas PoPi e P1P2 a serem adicionadas e sua orientação para o cenário, e. g. o plano do solo até uma correlação máxima ser encontrada e transcrever e adicionar as amplitudes de radar ou imagens de SAR na geometria específica assim encontrada.

9. Sistema de radar de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que os meios de processamento são adaptados para efetuar uma coincidência entre as amplitudes de radar ou imagens de SAR compreendendo uma correlação entre intensidades, ou módulo quadrado, das amplitudes de radar.

10. Sistema de radar de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que os meios de processamento de auto-foco são adaptados para obter uma correlação máxima dividindo as amplitudes de radar ou imagens de SAR em sub-imagens e correlacionando as sub-imagens secundárias dentro de uma sub-imagem para calcular pelo menos, um parâmetro compreendendo um ângulo β entre cada respectivas duas sub-aberturas a serem adicionadas.

11. Sistema de radar de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-10, caracterizado pelo fato de que é adaptado para usar micro-ondas para as medições do radar.

12. Sistema de radar de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-10, caracterizado pelo fato de que ele é adaptado para usar ondas de rádio com um comprimento de onda de cerca de 3 - 15 m para as medições do radar.

13. Método para fornecer uma imagem de um cenário, e. g. uma porção de superfície do solo a partir de uma plataforma móvel suportando ou carregando um dispositivo de posicionamento, um dispositivo de temporização e um equipamento de radar, usando uma técnica de abertura sintética de difração limitada para formação de imagem do cenário, caracterizado pelo fato de que compreende os passos de: - coletar e manter dados brutos de radar compreendendo amplitudes de eco de radar anotadas com a distância e momento do tempo de coleta das amplitudes de radar mencionadas; - efetuar medições da plataforma anotadas com o respectivo momento de tempo de medição tal que os dados brutos de radar coletados mencionados se tornam entrelaçados com as medições da plataforma mencionadas; - calcular, através de iteração, uma seqüência de somatórios de comprimento k de amplitudes de radar definida com relação a um origem comum no espaço de 3 dimensões, a origem comum mencionada sendo definida em uma localização ao longo de um vetor formado pelo vetor soma P0Pi + P1P2 +.·· + Pk-iPk de k vetores de 3 dimensões conectados, ou sub- aberturas, PqPu P1P2>···> Pk-iPk, cada uma contendo uma respectiva origem de cada termo de amplitude de radar no somatório, através de: - iniciar o processamento de iteração em um primeiro estágio de iteração onde dados brutos de radar são considerados como as amplitudes de radar, esses dados brutos de radar tendo suas origens ao longo de vetores começando e terminando em pontos de 3 dimensões dado através das medições de posição efetuadas.

14. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que compreende o passo de: - iterativamente fundir as amplitudes de radar em pares, i. e. k -2, ou em grupos de 3 ou mais, i. e. k > 3.

15. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que compreende os passos de, para sub-aberturas substancialmente co-lineares: - inicialmente escolhendo uma malha de discretização angular grosseira, - iterativamente obter através digital fator k uma malha de discretização angular refinada, assim sendo obtendo uma amplitude de radar ou imagem de SAR resultante.

16. Método de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizado pelo fato de que compreende os passos de, para sub-aberturas co-lineares: - usar informação na orientação de um plano formado pelo cenário, transcrever as amplitudes de radar dependendo da distância e ângulo com relação a algum ponto de vetor de sub-abertura para uma nova origem formada pelo vetor soma de vários vetores de sub-abertura.

17. Método de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que compreende os passos de, quando a precisão das medições de posição da plataforma não alcança um dado nível, ou não é suficiente, - efetuar ações de auto-foco com base na coincidência de amplitudes de radar obtidas antes de seu somatório, requerendo as amplitudes de radar a serem tão similar quanto possível para encontrar as transcrições de coordenadas apropriadas entre as sub-aberturas em cada estágio de iteração.

18. Método de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que compreende os passos de, por meio dos meios de auto- processamento, e em cada iteração: - coincidir pares de amplitudes de radar assumindo k = 2 e variando iterativamente a orientação relativa entre as duas respectivas sub- aberturas e sua orientação para o cenário até uma correlação máxima ser encontrada correspondendo a uma geometria específica, - transcrever e adicionar as amplitudes de radar na geometria específica assim encontrada.

19. Método de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que compreende o passo de: - coincidir entre as amplitudes de radar compreendendo uma correlação entre intensidades, ou módulo quadrado, das amplitudes de radar.

20. Método de acordo com a reivindicação 18 ou 19, caracterizado pelo fato de que compreende os passos de, para obter uma correlação máxima: - dividir amplitudes de radar em sub-imagens; - correlacionar sub-imagens secundárias dentro de uma sub- imagem para calcular, pelo menos, um parâmetro compreendendo um ângulo β entre duas respectivas sub-imagens a serem adicionadas.

21. Método de acordo com qualquer uma de acordo com a reivindicações 13-20, caracterizado pelo fato de que compreende: - usar micro-ondas ou ondas rádio para as medições de radar.