ITMI20112428A1 - Apparecchiatura radar ad apertura sintetica e metodo per la produzione di immagini radar ad apertura sintetica di oggetti in movimento - Google Patents

Apparecchiatura radar ad apertura sintetica e metodo per la produzione di immagini radar ad apertura sintetica di oggetti in movimento Download PDF

Info

Publication number
ITMI20112428A1
ITMI20112428A1 IT002428A ITMI20112428A ITMI20112428A1 IT MI20112428 A1 ITMI20112428 A1 IT MI20112428A1 IT 002428 A IT002428 A IT 002428A IT MI20112428 A ITMI20112428 A IT MI20112428A IT MI20112428 A1 ITMI20112428 A1 IT MI20112428A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
ssar
radar signal
phase
cpk
crp
Prior art date
Application number
IT002428A
Other languages
English (en)
Inventor
Angelo Aprile
Original Assignee
Selex Galileo Spa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Selex Galileo Spa filed Critical Selex Galileo Spa
Priority to IT002428A priority Critical patent/ITMI20112428A1/it
Priority to US14/369,685 priority patent/US9547081B2/en
Priority to PCT/IB2012/057800 priority patent/WO2013098793A1/en
Priority to ES12829122.6T priority patent/ES2693237T3/es
Priority to KR1020147021327A priority patent/KR102022847B1/ko
Priority to EP12829122.6A priority patent/EP2798371B1/en
Priority to HUE12829122A priority patent/HUE040718T2/hu
Publication of ITMI20112428A1 publication Critical patent/ITMI20112428A1/it
Priority to IL233450A priority patent/IL233450B/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/89Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • G01S13/90Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging using synthetic aperture techniques, e.g. synthetic aperture radar [SAR] techniques
    • G01S13/9021SAR image post-processing techniques
    • G01S13/9029SAR image post-processing techniques specially adapted for moving target detection within a single SAR image or within multiple SAR images taken at the same time
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/89Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • G01S13/90Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging using synthetic aperture techniques, e.g. synthetic aperture radar [SAR] techniques

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Control And Other Processes For Unpacking Of Materials (AREA)

Description

DESCRIZIONE
“APPARECCHIATURA RADAR AD APERTURA SINTETICA E METODO PER LA PRODUZIONE DI IMMAGINI RADAR AD APERTURA SINTETICA DI OGGETTI IN MOVIMENTOâ€
La presente invenzione à ̈ relativa ad un’apparecchiatura radar ad apertura sintetica e a un metodo per la produzione di immagini radar ad apertura sintetica relative a oggetti in movimento, con particolare riferimento a oggetti a terra in movimento.
Come à ̈ noto, l’elaborazione di immagini acquisite mediante sistemi SAR (“Synthetic Aperture Radar†) permette di rivelare la presenza di oggetti in movimento nella scena osservata. Nel caso di obiettivi aerei o navali le immagini SAR possono anche essere efficacemente utilizzate per la classificazione degli obiettivi individuati.
Il movimento di obiettivi mobili a terra (detti anche “ground movers†), quali possono essere ad esempio degli automezzi, presenta peculiarità per cui i sistemi SAR attualmente disponibili non forniscono risultati soddisfacenti.
Una delle principali cause della scarsa efficacia dei sistemi SAR noti nell’acquisire immagini di oggetti a terra in movimento deriva dal fatto che i mezzi di trasporto terrestre sono soggetti a vibrazioni e rapidi cambi di direzione. Le vibrazioni critiche possono dipendere ad esempio da sconnessioni del terreno, mentre i cambi di direzione possono essere determinati da semplici correzioni di traiettoria del conducente mentre il mezzo percorre un tratto di strada anche se sostanzialmente rettilineo. Irregolarità di questo tipo comportano generalmente spostamenti del mezzo dell’ordine di alcuni centimetri, ossia di quantità confrontabili con la lunghezza d’onda centrale degli impulsi elettromagnetici emessi dai più diffusi sistemi SAR. Poiché le immagini SAR sono essenzialmente costruite a partire da informazioni sulla fase degli impulsi riflessi ricevuti, à ̈ evidente che variazioni confrontabili con la lunghezza d’onda del segnale e del tutto imprevedibili, generano errori che non possono essere ridotti entro limiti accettabili con i metodi di focalizzazione convenzionali che assumono o un moto rettilineo o un moto noto a priori del bersaglio. Tali metodi, infatti, utilizzano algoritmi di tracciamento per ricavare la velocità di insieme dell’oggetto rivelato per compensare gli effetti del movimento nelle immagini SAR. Ad oggi non sono però disponibili algoritmi di tracciamento così sofisticati da inseguire il moto degli oggetti a terra con una precisione sufficiente a ottenere immagini focalizzate in modo soddisfacente (le migliori accuratezze possono essere nell’ordine dei metri al secondo, quando invece sarebbe necessaria una precisione del millimetro al secondo).
Un altro aspetto che rende difficoltosa la produzione di immagini SAR di oggetti in movimento a terra à ̈ la scelta dell’istante in cui iniziare le elaborazioni. Infatti, non à ̈ sufficiente rivelare la presenza di un oggetto in movimento, ma occorre anche che l’oggetto stesso abbia una adeguata velocità angolare rispetto all’osservatore SAR. Una soluzione nota, comunque non soddisfacente, fa uso di mappe stradali relative alla scena osservata, assumendo in pratica che l’oggetto in movimento sia un mezzo di trasporto che si muove lungo una strada. Una volta che à ̈ stata rivelata la presenza di un oggetto in movimento a terra, un algoritmo di tracciamento ne calcola il moto. In base alla posizione nelle immagini SAR e alle caratteristiche della traiettoria, l’oggetto in movimento viene collocato su una strada della mappa e l’elaborazione inizia quando à ̈ possibile determinare che l’oggetto in movimento si sta approssimando a un tratto curvilineo che offre la necessaria e certa rotazione angolare utile ai fini della generazione dell’immagine SAR. L’efficacia à ̈ comunque modesta e, inoltre, à ̈ necessario disporre di mappe ed effettuare operazioni per correlare la posizione dell’oggetto in movimento nelle immagini SAR a punti delle mappe.
Scopo della presente invenzione à ̈ fornire un’apparecchiatura radar ad apertura sintetica e un metodo per la produzione di immagini radar ad apertura sintetica che permetta di superare le limitazioni descritte e, in particolare, consenta di focalizzare oggetti a terra in movimento.
Secondo la presente invenzione vengono forniti un un’apparecchiatura radar ad apertura sintetica ed un metodo per la produzione di immagini radar ad apertura sintetica come definiti rispettivamente nella rivendicazione 1 e nella rivendicazione 9.
Per una migliore comprensione dell’invenzione, ne verrà ora descritta una forma di realizzazione, a puro titolo di esempio non limitativo e con riferimento ai disegni allegati, nei quali:
- la figura 1 à ̈ uno schema a blocchi semplificato di un’apparecchiatura radar ad apertura sintetica in accordo a una forma di realizzazione della presente invenzione;
- la figura 2 Ã ̈ una rappresentazione bidimensionale semplificata di una trasformazione nel piano Range-Doppler di un segnale radar
elaborato dall’apparecchiatura 1;
- la figura 3 Ã ̈ un diagramma di flusso relativo a fasi di un metodo per la produzione di immagini radar ad apertura sintetica in accordo a una forma di realizzazione della presente invenzione;
- la figura 4 à ̈ un grafico che mostra grandezze relative a immagini SAR prodotte con il metodo secondo l’invenzione;
- la figura 5 Ã ̈ una rappresentazione bidimensionale semplificata del segnale radar elaborato in una successiva fase di elaborazione;
- la figura 6 à ̈ un grafico che mostra grandezze elaborate con il metodo secondo l’invenzione; e
- la figura 7 Ã ̈ un diagramma di flusso relativo a fasi di un metodo per la produzione di immagini radar ad apertura sintetica in accordo a una diversa forma di realizzazione della presente invenzione.
Con riferimento alla figura 1, un’apparecchiatura radar ad apertura sintetica o apparecchiatura SAR 1 (“Synthetic Aperture Radar†) comprende un ricetrasmettitore radar 2, dotato di un’antenna non illustrata e accoppiato a un’unità di elaborazione 3. Il ricetrasmettitore radar 2 emette impulsi elettromagnetici a una frequenza di ripetizione di impulsi PRF verso una regione di sorveglianza e fornisce un segnale radar SSARdeterminato da echi di ritorno provenienti da oggetti che si trovano all’interno di tale regione.
L’unità di elaborazione 3 à ̈ configurata per produrre immagini di oggetti in movimento presenti nella regione di sorveglianza a partire dal segnale radar SSAR.
In dettaglio, l’unità di elaborazione 3 comprende un modulo di pretrattamento 5, un modulo di compensazione del moto traslatorio 6, un modulo di compensazione delle distorsioni 7, un modulo di compensazione della rotazione 8 e un modulo di rivelazione di oggetti in movimento 10. quest’ultimo, ad esempio del tipo descritto nel brevetto EP-A- 1 876 470 a nome della stessa Richiedente, rivela in modo efficace la presenza di oggetti in movimento nella regione di sorveglianza inquadrata dal rice-trasmettitore radar 2 ed à ̈ inoltre configurato per tracciarne il movimento. L’uscita del modulo di rivelazione di oggetti in movimento 10, contenente informazioni sia di presenza, sia di localizzazione e tracciamento, viene fornita al modulo di compensazione del moto traslatorio 6 e al modulo di compensazione della rotazione 8.
Il modulo di pretrattamento 5 effettua fasi preliminari di elaborazione del segnale radar SSAR, di per sé note. In particolare, il modulo di pretrattamento 5 applica al segnale radar SSARprocedimenti di controllo automatico del guadagno, di compressione impulsi e di compensazione della fase video residua.
Il modulo di compensazione del moto traslatorio 6 opera in base alle informazioni ricevute dal modulo di rivelazione di oggetti in movimento 10. Il modulo di compensazione del moto traslatorio 6 à ̈ attivato in risposta alla rivelazione di un oggetto a terra in movimento (“Ground Mover†) GM ed à ̈ configurato per applicare al segnale radar SSARpretrattato un procedimento di compensazione della componente di moto traslatorio a un punto di riferimento centrale CRP appartenente all’oggetto a terra in movimento GM (si veda la figura 2). In particolare, il modulo di compensazione del moto traslatorio 6 utilizza sottoaperture di breve durata (ad esempio 64 ms) e seleziona come punto di riferimento centrale CRP un riflettore dominante dell’oggetto a terra in movimento GM, ossia un punto di massima riflettività dell’oggetto a terra in movimento GM in una rappresentazione in coordinate range-doppler derivata dal segnale radar SSAR. Il procedimento di compensazione della componente di moto traslatorio o procedimento TMC à ̈ di per sé noto. Un esempio di procedimento di compensazione della componente di moto traslatorio à ̈ stato descritto in APRILE ET AL. “A NEW APPROACH FOR ESTIMATION AND COMPENSATION OF TARGET TRANSLATIONAL MOTION IN ISAR IMAGING†IEEE European Radar Conference – Roma, Maggio 2008.
Per effetto della procedura di compensazione della componente di moto traslatorio, l’immagine in coordinate range-doppler à ̈ trasformata in modo che il punto di riferimento centrale CRP sia portato a coordinata doppler nulla, come mostrato in figura 2.
La scelta del riflettore dominante come punto di riferimento centrale CRP à ̈ vantaggiosa perché, da un lato, la condizione di avere un singolo riflettore dominante per ciascun oggetto a terra in movimento GM à ̈ generalmente verificata e, dall’altro, date le ridotte dimensioni del bersaglio e la variabilità del segnale associato, c’à ̈ un’elevata probabilità che il riflettore scelto come punto di riferimento centrale CRP sia sempre lo stesso.
Il modulo di compensazione delle distorsioni 7 isola, mediante un filtraggio passa-basso, le componenti spettrali associate all’oggetto a terra in movimento GM ed effettua una compensazione delle distorsioni mediante un procedimento PGA (“Phase Gradient Autofocus†). Il procedimento PGA, di per sé noto, permette di stimare e compensare tutte le componenti di fase non lineari e viene in genere applicato all’intera immagine per rimuovere l’effetto delle vibrazioni della piattaforma SAR trasportata. Il modulo di compensazione delle distorsioni 7, invece, applica il procedimento PGA per stimare la fase distorcente alla coordinata range del solo punto di riferimento centrale CRP e la stima così ottenuta viene utilizzata per compensare l’intero segnale radar SSAR. Al termine del procedimento, il punto di riferimento centrale CRP risulta perfettamente focalizzato. Per i restanti punti immagine dell’oggetto a terra in movimento GM, resta ancora da compensare l’effetto del moto rotatorio attorno al punto di riferimento centrale CRP. Tale moto rotatorio à ̈ il risultato della combinazione di una componente dovuta al moto della piattaforma trasportante l’apparecchiatura 1 rispetto alla posizione a terra dell’oggetto a terra in movimento GM e di una componente associata al movimento a terra dell’oggetto a terra in movimento GM stesso. Quest’ultima componente à ̈ tuttavia imprevedibile, perché à ̈ affetta dalle frequenti piccole correzioni di traiettoria che normalmente vengono effettuate durante la guida. La rotazione relativa tra l’apparecchiatura 1 e l’oggetto a terra in movimento GM à ̈ particolarmente evidente quando l’oggetto a terra in movimento GM percorre tratti curvilinei.
In generale, la componente rotatoria del moto relativo tra un’apparecchiatura radar e un bersaglio qualsivoglia à ̈ necessaria affinché un’immagine del bersaglio possa essere ottenuta. Tuttavia, l’immagine del bersaglio non risulta correttamente focalizzata se l’effetto del movimento rotatorio non viene compensato nel segnale radar ricevuto.
A questo scopo provvede il modulo di compensazione della rotazione 8, che oltre a completare la focalizzazione, utilizza le informazioni relative alla rotazione dell’oggetto a terra in movimento GM attorno al punto di riferimento centrale CRP per riconoscere le condizioni adatte a iniziare la produzione di immagini SAR dell’oggetto a terra in movimento GM.
Con riferimento alle figure 3-5, il modulo di compensazione della rotazione 8 inizialmente seleziona (blocco 100) uno o più punti ausiliari CP dell’oggetto a terra in movimento GM (figura 4). In una forma di realizzazione, in particolare, il modulo di compensazione della rotazione 8 seleziona i punti ausiliari CP il cui contrasto nel dominio del tempo supera una soglia, il contrasto C essendo definito come:
2
avgï ›s(rb,i)
 ï 
C(rb)ï€1⁄2 
 (1
ï › ï  )
ïƒ ̈stdvs(rb,i) ïƒ ̧
dove “avg†e “stdv†indicano rispettivamente gli operatori di media e di deviazione standard, “s†indica la rappresentazione complessa nel dominio del tempo del segnale radar SSARricevuto e disponibile a valle del modulo di compensazione delle distorsioni 7 e “rb†e “i†sono indici discreti rispettivamente di coordinata range e di coordinata tempo lento in ciascuna sottoapertura.
La ricerca dei punti ausiliari CP à ̈ estesa a tutti gli indici rb di coordinata range diversi da quello del punto di riferimento centrale CRP. Un grafico relativo ad un possibile esempio di contrasto per l’oggetto a terra in movimento GM à ̈ illustrato in figura 5, dove sono mostrati il punto di riferimento centrale CRP e un unico punto ausiliario CP. I punti ausiliari CP così determinati dominano sugli altri riflettori circostanti e sono quindi individuabili con probabilità elevata indipendentemente dalle perturbazioni causate sul segnale radar SSARda fattori imprevedibili quali le correzioni di traiettoria.
Il modulo di compensazione della rotazione 8 inizia a tracciare la coordinata doppler dei punti ausiliari CP selezionati in subaperture successive (figura 3, blocco 110) e determina un istante in cui iniziare la produzione di immagini SAR dal segnale radar SSARcompensato (blocco 120). In particolare, l’istante in cui viene iniziata la produzione di immagini à ̈ determinato in base alle variazioni delle rispettive coordinate doppler dei punti ausiliari CP e delle loro derivate, le quali sono rappresentative della velocità angolare dell’oggetto a terra in movimento GM. In una diversa forma di realizzazione, il modulo di compensazione della rotazione 8 calcola espressamente una stima della velocità angolare dell’oggetto a terra in movimento GM dalle coordinate doppler dei punti ausiliari CP e delle loro derivate.
La produzione di immagini SAR inizia preferibilmente quando la velocità mantiene un valore superiore ad una soglia. In questo modo, la velocità angolare à ̈ sufficiente a generare immagini SAR.
In una forma di realizzazione, in particolare, il modulo di compensazione della rotazione 8 inizia a elaborare il segnale radar SSARper la produzione di immagini SAR quando la velocità angolare calcolata dalla stima della fase del punto ausiliario rimane per un intervallo di tempo T in una banda B, il cui estremo inferiore eguaglia o supera una soglia TH, come mostrato a titolo di esempio in figura 6.
Il modulo di compensazione della rotazione 8 applica il procedimento PGA al punto ausiliario CP più distante dal punto di riferimento centrale CRP, ottenendo così una stima della componente di fase non lineare della porzione del segnale radar SSARcorrispondente al punto ausiliario CP stesso (blocco 130). Per effetto della precedente elaborazione, la componente di fase non lineare à ̈ ridotta al contributo dovuto alla rotazione, non necessariamente di valore costante nell’intervallo considerato.
L’effetto distorcente della rotazione nel segnale radar SSARviene quindi compensato utilizzando la stima di fase fornita dall’applicazione del procedimento PGA al punto ausiliario CP (blocco 140).
Più precisamente, il modulo di compensazione della rotazione 8 sfrutta il fatto che la variazione di fase associata a ogni punto dell’oggetto a terra in movimento GM e dovuta alla rotazione à ̈ proporzionale alla distanza dal punto di riferimento centrale CRP. Indicando con s(rb, i) il generico punto immagine di coordinate range e tempo lento rispettivamente rb e i, con sC(rb, i) il punto immagine avente le stesse coordinate, dopo la compensazione, e con ï ªCP(i) la stima della fase fornita dal procedimento PGA alla coordinata range rbCP(figura 4) del punto ausiliario CP, il modulo di compensazione della rotazione 8 esegue la compensazione nel modo seguente:
 (rbï€rb 
ï€jïƒ—ï ªCP(i) CP)
1ï€ ïƒº
sCï€ ̈rb,iï€1⁄2sï€ ̈rb,ie  (rbCRPï€rbCP) (2) In pratica, al segnale radar SSARviene applicata una compensazione di fase che à ̈ funzione della stima di fase ï ªCP(i) per il punto ausiliario CP fornita dal procedimento PGA ed à ̈ normalizzata alla distanza in range (ossia il termine rbCRP-rbCP) fra il punto di riferimento centrale CRP e il punto ausiliario CP. In questo modo, si può effettuare una valida approssimazione di una compensazione ideale, possibile solo con l’esatta conoscenza della velocità angolare dell’oggetto a terra in movimento GM.
In una diversa forma di realizzazione dell’invenzione (figura 7), il modulo di compensazione della rotazione 8 inizialmente seleziona una pluralità di punti ausiliari CP1, …, CPK(blocco 200), traccia le loro coordinate doppler (blocco 210) e determina un istante in cui iniziare la produzione di immagini SAR dal segnale radar SSARcompensato (blocco 220), sostanzialmente come già descritto con riferimento alla figura 3.
Quindi, il procedimento PGA viene applicato ai punti ausiliari CP1, …, CPK(o eventualmente a un loro sottoinsieme, scelto sulla base della distanza dal punto di riferimento centrale CRP), ottenendo rispettive stime ï ª1(i), …, ï ªK(i) della componente di fase non lineare della porzione del segnale radar SSAR(blocco 230).
Il modulo di compensazione della rotazione 8 calcola poi una media ï ª*(i) delle rispettive stime ï ª1(i), …, ï ªK(i) normalizzate rispetto alle distanze in range dei rispettivi punti ausiliari CP1, …, CPKdal punto di riferimento centrale CRP (blocco 240). ;La compensazione viene infine eseguita utilizzando la media ï ª*(i) nell’equazione (2) (blocco 250).
L’apparecchiatura descritta permette di produrre immagini SAR nelle quali le componenti di moto impredicibili, peculiari degli oggetti a terra in movimento, sono compensate in modo estremamente efficace. Le immagini SAR possono quindi essere focalizzate correttamente e la definizione degli oggetti in movimento à ̈ sufficiente a consentirne la classificazione.
L’apparecchiatura à ̈ inoltre in grado di riconoscere automaticamente le condizioni adatte alla produzione di immagini SAR, senza il supporto di informazioni aggiuntive, in particolare relative alla conformazione del territorio o alla rete stradale, o quando tali informazioni non possono essere sfruttate. Ad esempio, possono darsi casi di mezzi cingolati o mezzi fuoristrada, che non sono strettamente vincolati a seguire un tracciato stradale.
L’apparecchiatura può poi essere vantaggiosamente utilizzata nella forma espressa anche per la generazione d’immagini al fine del riconoscimento di aeromobili e mezzi natanti e non solo per oggetti in movimento a terra.
Risulta infine chiaro che all’apparecchiatura e al metodo descritti e illustrati possono essere apportate modifiche e varianti senza per questo uscire dall’ambito di protezione della presente invenzione, come definito nelle rivendicazioni allegate.

Claims (16)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Apparecchiatura radar ad apertura sintetica comprendente: un rice-trasmettitore radar (2), configurato per emettere impulsi elettromagnetici verso una regione di sorveglianza e fornire un segnale radar (SSAR) in risposta alla ricezione di echi degli impulsi elettromagnetici; e un’unità di elaborazione (3), configurata per produrre immagini radar ad apertura sintetica di oggetti in movimento (GM) presenti nella regione di sorveglianza a partire dal segnale radar (SSAR); in cui l’unità di elaborazione (3) comprende: un primo modulo di elaborazione (6), configurato per applicare un procedimento di compensazione di moto traslatorio a un punto di riferimento centrale (CRP) di un oggetto in movimento (GM) in una sottoapertura del segnale radar (SSAR); un secondo modulo di elaborazione (7), configurato per eseguire un primo procedimento di compensazione di fase con il singolo punto di riferimento centrale (CRP) come riferimento; e un terzo modulo di elaborazione (8), configurato per stimare una componente di fase (ï ªCP(i); ï ª1(i), …, ï ªK(i)) di almeno un punto ausiliario (CP; CP1, …, CPK) dell’oggetto in movimento (GM), distinto dal punto di riferimento centrale (CRP), e per applicare una compensazione di fase al segnale radar (SSAR) in funzione della componente di fase (ï ªCP(i); ï ª1(i), …, ï ªK(i)) del punto ausiliario (CP; CP1, …, CPK) e di un parametro di normalizzazione a una distanza in range (rbCRP-rbCP) fra il punto di riferimento centrale (CRP) e il punto ausiliario (CP; CP1, …, CPK).
  2. 2. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, in cui il terzo modulo di elaborazione (8) à ̈ ulteriormente configurato per stimare la componente di fase (ï ªCP(i); ï ª1(i), …, ï ªK(i)) del punto ausiliario (CP; CP1, …, CPK) mediante un secondo procedimento di compensazione di fase.
  3. 3. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, in cui il terzo modulo di elaborazione (8) à ̈ ulteriormente configurato per stimare una rispettiva componente di fase (ï ª1, …, ï ªK) di ciascun punto ausiliario (CP1, …, CPK) mediante un secondo procedimento di compensazione di fase.
  4. 4. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 3, in cui il terzo modulo di elaborazione (8) à ̈ ulteriormente configurato per determinare una media (ï ª*(i)) delle componenti di fase (ï ª1(i), …, ï ªK(i)) stimate e normalizzate rispetto a distanze dei rispettivi punti ausiliari (CP1, …, CPK) dal punto di riferimento centrale (CRP) in coordinate range-doppler e per applicare la compensazione di fase in funzione della media (ï ª*(i)) delle componenti di fase (ï ª1(i), …,ï ªK(i)) stimate e normalizzate.
  5. 5. Apparecchiatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 4, in cui il primo procedimento di compensazione di fase e il secondo procedimento di compensazione di fase comprendono un procedimento “Phase Gradient Autofocus†.
  6. 6. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 5, in cui il terzo modulo di elaborazione à ̈ configurato per applicare la compensazione di fase al segnale radar (SSAR) in base alla relazione  (rbï€rb ï€jïƒ—ï ªCP(i)1ï€ CP) ï€rb  s ï€ ̈rb,iï€1⁄2sï€ ̈rb,ie  (rbCRP CP) C dove rb à ̈ una generica coordinata range, rbCRPe rbCPsono coordinate range rispettivamente del punto di riferimento centrale (CRP) e del punto ausiliario (CP), i à ̈ una generica coordinata tempo lento, sC(rb,i) à ̈ il segnale radar (SSAR) a coordinate rb, i dopo che à ̈ stata applicata la compensazione, s(rb,i) à ̈ il segnale radar (SSAR) a coordinate rb, i prima di applicare la compensazione e ï ªCP(i) à ̈ la componente di fase stimata.
  7. 7. Apparecchiatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il terzo modulo di elaborazione (8) à ̈ ulteriormente configurato per selezionare il punto ausiliario (CP; CP1, …, CPK) in funzione di un contrasto nel dominio del tempo.
  8. 8. Apparecchiatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il terzo modulo di elaborazione (8) à ̈ ulteriormente configurato per determinare un istante di inizio produzione di immagini SAR dal segnale radar (SSAR) in base a una coordinata doppler del punto ausiliario (CP; CP1, …, CPK) e a una derivata della coordinata doppler del punto ausiliario (CP; CP1, …, CPK).
  9. 9. Metodo per la produzione di immagini radar ad apertura sintetica comprendente: emettere impulsi elettromagnetici verso una regione di sorveglianza; generare un segnale radar (SSAR) in risposta alla ricezione di echi degli impulsi elettromagnetici; e produrre immagini radar ad apertura sintetica di oggetti in movimento (GM) presenti nella regione di sorveglianza a partire dal segnale radar (SSAR); in cui produrre immagini radar ad apertura sintetica comprende: applicare un procedimento di compensazione di moto traslatorio a un punto di riferimento centrale (CRP) di un oggetto in movimento (GM) in una sottoapertura del segnale radar (SSAR); eseguire un primo procedimento di compensazione di fase con il singolo punto di riferimento centrale (CRP) come riferimento; stimare una componente di fase (ï ªCP(i); ï ª1(i), …, ï ªK(i)) di almeno un punto ausiliario (CP) dell’oggetto in movimento (GM), distinto dal punto di riferimento centrale (CRP); e applicare una compensazione di fase al segnale radar (SSAR) in funzione della componente di fase (ï ªCP(i); ï ª1(i), …, ï ªK(i)) del punto ausiliario (CP) e di un parametro di normalizzazione a una distanza in range (rbCRP-rbCP) fra il punto di riferimento centrale CRP e il punto ausiliario CP.
  10. 10. Metodo secondo la rivendicazione 9, in cui stimare la componente di fase (ï ªCP(i); ï ª1(i), …, ï ªK(i)) del punto ausiliario (CP) comprende eseguire un secondo procedimento di compensazione di fase.
  11. 11. Metodo secondo la rivendicazione 9, in cui stimare componente di fase (ï ª1(i), …, ï ªK(i)) del punto ausiliario comprende stimare una rispettiva componente di fase (ï ª1, …, ï ªK) di ciascun punto ausiliario (CP1, …, CPK) mediante un secondo procedimento di compensazione di fase.
  12. 12. Metodo secondo la rivendicazione 10, in cui stimare componente di fase (ï ª1(i), …, ï ªK(i)) del punto ausiliario comprende determinare una media (ï ª*(i)) delle componenti di fase (ï ª1(i), …, ï ªK(i)) stimate e normalizzate rispetto a distanze dei rispettivi punti ausiliari (CP1, …, CPK) dal punto di riferimento centrale (CRP) in coordinate range-doppler e per applicare la compensazione di fase in funzione della media (ï ª*(i)) delle componenti di fase (ï ª1(i), …,ï ªK(i)) stimate e normalizzate.
  13. 13. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 10 a 12, in cui il primo procedimento di compensazione di fase e il secondo procedimento di compensazione di fase comprendono un procedimento “Phase Gradient Autofocus†.
  14. 14. Metodo secondo la rivendicazione 11, in cui applicare la compensazione di fase al segnale radar (SSAR) comprende utilizzare la relazione  (rbï€rb ï€jïƒ—ï ªCP(i) CP) 1ï€ ïƒº s ï€ ̈rb,iï€1⁄2sï€ ̈rb,ie  (rbCRPï€rbCP) C dove rb à ̈ una generica coordinata range, rbCRPe rbCPsono coordinate range rispettivamente del punto di riferimento centrale (CRP) e del punto ausiliario (CP), i à ̈ una generica coordinata tempo lento, sC(rb,i) à ̈ il segnale radar (SSAR) a coordinate rb, i dopo che à ̈ stata applicata la compensazione, s(rb,i) à ̈ il segnale radar (SSAR) a coordinate rb, i prima di applicare la compensazione e ï ªCP(i) à ̈ la componente di fase stimata.
  15. 15. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 9 a 14, in cui il punto ausiliario (CP; CP1, …, CPK) à ̈ selezionato in funzione di un contrasto nel dominio del tempo.
  16. 16. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 9 a 13, comprendente determinare un istante di inizio produzione di immagini SAR dal segnale radar (SSAR) in base a una coordinata doppler del punto ausiliario (CP; CP1, …, CPK) e a una derivata della coordinata doppler del punto ausiliario (CP; CP1, …, CPK).
IT002428A 2011-12-29 2011-12-29 Apparecchiatura radar ad apertura sintetica e metodo per la produzione di immagini radar ad apertura sintetica di oggetti in movimento ITMI20112428A1 (it)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT002428A ITMI20112428A1 (it) 2011-12-29 2011-12-29 Apparecchiatura radar ad apertura sintetica e metodo per la produzione di immagini radar ad apertura sintetica di oggetti in movimento
US14/369,685 US9547081B2 (en) 2011-12-29 2012-12-28 Synthetic-aperture-radar apparatus and method for production of synthetic-aperture-radar images of moving objects
PCT/IB2012/057800 WO2013098793A1 (en) 2011-12-29 2012-12-28 Synthetic-aperture-radar apparatus and method for production of synthetic- aperture-radar images of moving objects
ES12829122.6T ES2693237T3 (es) 2011-12-29 2012-12-28 Aparato de radar de apertura sintética y método para la producción de imágenes de radar de apertura sintética de objetos en movimiento
KR1020147021327A KR102022847B1 (ko) 2011-12-29 2012-12-28 합성 개구 레이더 장치 및 이동 객체의 합성 개구 레이더 영상의 생성 방법
EP12829122.6A EP2798371B1 (en) 2011-12-29 2012-12-28 Synthetic-aperture-radar apparatus and method for production of synthetic- aperture-radar images of moving objects
HUE12829122A HUE040718T2 (hu) 2011-12-29 2012-12-28 Szintetikus apertúrájú radar készülék és eljárás szintetikus apertúrájú radar képek készítésére mozgó tárgyakról
IL233450A IL233450B (en) 2011-12-29 2014-06-29 Synthetic key radar and method for making images of moving objects from the synthetic key radar

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT002428A ITMI20112428A1 (it) 2011-12-29 2011-12-29 Apparecchiatura radar ad apertura sintetica e metodo per la produzione di immagini radar ad apertura sintetica di oggetti in movimento

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ITMI20112428A1 true ITMI20112428A1 (it) 2013-06-30

Family

ID=46208653

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
IT002428A ITMI20112428A1 (it) 2011-12-29 2011-12-29 Apparecchiatura radar ad apertura sintetica e metodo per la produzione di immagini radar ad apertura sintetica di oggetti in movimento

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9547081B2 (it)
EP (1) EP2798371B1 (it)
KR (1) KR102022847B1 (it)
ES (1) ES2693237T3 (it)
HU (1) HUE040718T2 (it)
IL (1) IL233450B (it)
IT (1) ITMI20112428A1 (it)
WO (1) WO2013098793A1 (it)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6466263B2 (ja) * 2015-06-12 2019-02-06 株式会社東芝 レーダ装置及びレーダ信号処理方法
CA3006421C (en) * 2015-12-14 2018-10-23 Mitsubishi Electric Corporation Synthetic aperture radar
EP3646054A4 (en) * 2017-05-23 2020-10-28 King Abdulaziz City for Science and Technology APERTURE SYNTHESIS RADAR IMAGING APPARATUS FOR MOBILE TARGETS
KR102070974B1 (ko) * 2018-01-17 2020-01-29 국방과학연구소 위치 왜곡 보정 방법 및 장치
CN108196240B (zh) * 2018-02-07 2019-09-20 中国人民解放军国防科技大学 一种适用于csar成像的地面动目标轨迹重构方法
CN108549081B (zh) * 2018-05-02 2020-05-08 北京空间飞行器总体设计部 一种高轨合成孔径雷达动目标速度检测方法
KR102103468B1 (ko) * 2018-06-22 2020-04-22 고려대학교 산학협력단 시간 영역에서 방위 신호의 파워 스펙트럼 밀도를 이용한 멀티채널 sar를 위한 채널 위상 오류 보상 방법
DE102019220223A1 (de) * 2019-12-19 2021-06-24 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Sensors eines Kraftfahrzeugs
CN111551935B (zh) * 2020-05-26 2022-03-04 北京无线电测量研究所 一种合成孔径雷达的运动误差补偿方法
US11500086B2 (en) * 2020-09-28 2022-11-15 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. System and method for tracking a deformation

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR950019772A (ko) * 1993-12-29 1995-07-24 김주용 위상 변화를 이용한 광학식 거리 측정 장치 및 그 방법
FR2742233B1 (fr) * 1995-12-08 1998-02-06 Aerospatiale Procede de detection au moyen d'un radar et radar pour la mise en oeuvre de ce procede
JP3287781B2 (ja) * 1997-02-20 2002-06-04 三菱電機株式会社 レーダ装置
US7106243B2 (en) * 2004-11-23 2006-09-12 Raytheon Company Technique for enhanced quality high resolution 2D imaging of ground moving targets
US7333046B2 (en) * 2005-12-15 2008-02-19 The Mitre Corporation System and method for monitoring targets
ES2342488T3 (es) 2006-07-07 2010-07-07 Selex Galileo S.P.A. Metodo y aparato para la deteccion de objetos moviles mediante imagenes sar.
DE102008026497A1 (de) * 2008-06-03 2010-01-07 Astrium Gmbh Verfahren zum Optimieren des Betriebs eines aktiven Seitensichtsensors bei veränderlicher Höhe über der zu erfassenden Oberfläche
KR101016862B1 (ko) * 2009-05-14 2011-02-22 영남대학교 산학협력단 장거리 역합성 개구면 레이더 영상을 생성하는 방법 및 장치
US20100321234A1 (en) * 2009-06-19 2010-12-23 U.S. Government As Represented By The Secretary Of The Army Computationally efficent radar processing method and sytem for sar and gmti on a slow moving platform
KR101029217B1 (ko) * 2009-10-01 2011-04-12 영남대학교 산학협력단 표적의 회전 이동을 보상하는 역합성 개구면 레이더 영상을 생성하는 방법 및 장치
US9291711B2 (en) * 2010-02-25 2016-03-22 University Of Maryland, College Park Compressive radar imaging technology
FR2980852B1 (fr) * 2011-09-30 2013-10-11 Thales Sa Procede d'estimation de la frequence doppler non ambigue d'une cible mobile, notamment marine, et radar mettant en oeuvre le procede

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
AHMED R. FASIH ET AL: "Analysis of target rotation and translation in SAR imagery", PROCEEDINGS OF SPIE, 1 January 2009 (2009-01-01), pages 73370F - 73370F-12, XP055039636, DOI: 10.1117/12.819188 *
APRILE A ET AL: "Application of the TRMC processing chain to SAR/ISAR imaging", RADAR CONFERENCE, 2009. EURAD 2009. EUROPEAN, IEEE, PISCATAWAY, NJ, USA, 30 September 2009 (2009-09-30), pages 429 - 432, XP031558292, ISBN: 978-1-4244-4747-3 *
APRILE A ET AL: "Translational rotational motion compensation: a single algorithm for different radar imaging applications", IET SIGNAL PROCESSING,, vol. 2, no. 3, 4 September 2008 (2008-09-04), pages 204 - 215, XP006031594, ISSN: 1751-9683, DOI: 10.1049/IET-SPR:20070080 *
MARK A STUFF ET AL: "Automated two and three dimensional, fine resolution, radar imaging of rigid targets with arbitrary unknown motion", PROC. SPIE 2230, ALGORITHMS FOR SYNTHETIC APERTURE RADAR IMAGERY, 180, 9 June 1994 (1994-06-09), XP055039635, Retrieved from the Internet <URL:proceedings.spiedigitallibrary.org/data/Conferences/SPIEP/47226/180_1.pdf> [retrieved on 20121001], DOI: doi:10.1117/12.177171 *
WENCHONG XIE ET AL: "Imaging Algorithm of Missile-Borne MMW SAR For Ground Moving Target", RADAR CONFERENCE, 2007 IEEE, IEEE, PI, 1 April 2007 (2007-04-01), pages 552 - 557, XP031180966, ISBN: 978-1-4244-0283-0 *
WERNESS S ET AL: "MOVING TARGET IMAGING ALGORITHM FOR SAR DATA", IEEE TRANSACTIONS ON AEROSPACE AND ELECTRONIC SYSTEMS, IEEE SERVICE CENTER, PISCATAWAY, NJ, US, vol. 26, no. 1, 1 January 1990 (1990-01-01), pages 57 - 66, XP000104240, ISSN: 0018-9251, DOI: 10.1109/7.53413 *

Also Published As

Publication number Publication date
US20140361921A1 (en) 2014-12-11
HUE040718T2 (hu) 2019-03-28
KR102022847B1 (ko) 2019-11-04
WO2013098793A8 (en) 2013-12-05
EP2798371A1 (en) 2014-11-05
EP2798371B1 (en) 2018-10-17
KR20140133507A (ko) 2014-11-19
IL233450A0 (en) 2014-08-31
IL233450B (en) 2019-01-31
ES2693237T3 (es) 2018-12-10
US9547081B2 (en) 2017-01-17
WO2013098793A1 (en) 2013-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ITMI20112428A1 (it) Apparecchiatura radar ad apertura sintetica e metodo per la produzione di immagini radar ad apertura sintetica di oggetti in movimento
AU2019201805B2 (en) Distance measurement processing apparatus, distance measurement module, distance measurement processing method, and program
ITTO20120417A1 (it) Procedimento e dispositivi per elaborare segnali radar, ad esempio per sistemi di sicurezza stradale, relativo prodotto informatico
US11994466B2 (en) Methods and systems for identifying material composition of moving objects
US20220187468A1 (en) Coupled lasers for coherent distance and velocity measurements
KR20190125453A (ko) 하나 이상의 표적의 반경방향 상대 가속도를 결정하기 위한 방법 및 레이더 장치
RU2008133983A (ru) Устройство контроля относительного(ых) положения(й) путем анализа двухчастотных сигналов для космического аппарата группы космических аппаратов при полете строем
US20190049582A1 (en) Information processing device, control method, program and storage medium
US11774572B2 (en) Method and system for measuring the velocity of a carrier with respect to the ground
JP2019128350A (ja) 画像処理方法、画像処理装置、車載装置、移動体、システム
US8723718B2 (en) Method and device for determining aspect angle progression
KR101887436B1 (ko) 물체 탐지 장치 및 방법
CN108733042A (zh) 自动驾驶车辆的目标跟踪方法及装置
JP6940699B2 (ja) 駐車列の向きの検出
JP2023118759A (ja) 測定装置、測定方法およびプログラム
US11391833B2 (en) System for enhanced object tracking
JP7303365B2 (ja) 検出値のストリングに基づいたセンサ較正
JP2016090428A (ja) 測位装置
JP6604052B2 (ja) 走路境界推定装置及び走路境界推定方法
US11650305B2 (en) System for enhanced object tracking
US20180246192A1 (en) Information processing device, control method, program, and storage medium
CN111596267A (zh) 通过跟踪解决雷达系统中的多普勒模糊
US20230204763A1 (en) Radar measurement compensation techniques
EP4184204A1 (en) Methods and systems for reducing lidar memory load
JP7324925B2 (ja) 光制御装置、制御方法、プログラム及び記憶媒体