中國成功實現雷達微波視覺三維成像  孫自法

 中國科學院空天信息創新研究院(空天院)項目團隊基於其首創的合成孔徑雷達(SAR)微波視覺三維成像理論方法,開創出一種全新的SAR三維成像技術路徑,已成功實現高效能與低成本SAR三維成像。

 中國科研團隊這一項原創性研究成果,4月9日在北京通過國家自然科學基金委員會信息科學部重大項目「合成孔徑雷達微波視覺三維成像理論與應用基礎研究」結題審查。項目驗收專家組指出,該結題項目成果在多個型號工程和國家級項目中得到應用,推廣應用前景廣闊。

 項目負責人、中國科學院院士丁赤飈表示,該項目牽引了SAR成像處理的「微波視覺」智能化發展方向,相關成果可大幅降低三維成像SAR系統的複雜度和數據獲取的時間成本,對提升中國現有SAR系統應用效能和發展新一代三維SAR系統具有重要意義。

 項目團隊認為,相比傳統方法,本項原創成果大幅減少三維成像所需的數據採集量,同時提升成像精度,實現高效能、低成本的SAR三維成像,可為遙感測繪、災害監測等領域提供更有力的技術支撐。

 基於SAR微波視覺三維成像原創理論方法,項目團隊成功研製SAR微波視覺三維成像處理原型系統,打破了現有SAR三維成像處理依賴大量觀測且需要較多人工處理的傳統技術框架,通過「微波視覺」智能處理方法,可自動識別建築等目標的三維幾何結構特徵,並建立初步的結構模型作為約束;通過相關專業的深度學習和迭代式精化求解,將三維成像所需的觀測數量減少50%以上,同等條件下點雲高程精度提升30%以上。

 目前,SAR微波視覺三維成像處理原型系統已成功試用於中國機載SAR和星載SAR的地面處理系統,為開展西部多雲多霧的複雜山區、城市區域的高精度地形和重要設施測繪提供有力支撐。

 此外,項目團隊還研製出一套微波視覺三維SAR設備,並開展數據獲取和技術驗證。這是一套小型化無人機載全極化陣列干涉SAR設備,具有全極化陣列干涉、高通道幅相一致性、基線可靈活配置等特點。業內專家稱,目前國際上尚未見類似小型全極化陣列干涉SAR系統,具有較強的創新性。

 基於上述微波視覺三維SAR設備,項目團隊構建並發佈SAR微波視覺三維成像數據集,成為首個國產SAR三維成像數據集,有效緩解了當前SAR三維成像數據集稀缺的現狀。

 據悉,面向SAR三維成像技術發展的迫切需求,中國科學院空天院微波成像全國重點實驗室牽頭聯合相關高校和科研院所,於2020年啟動「合成孔徑雷達微波視覺三維成像理論與應用基礎研究」重大項目。◇(中新社)