[发明专利]SAR照射区域的仿真场景模型建立方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及雷达技术，尤其涉及一种SAR照射区域的仿真场景模型建立方法和系统。

背景技术

SAR（Synthetic Aperture Radar，合成孔径雷达）是新计算机模拟技术支持下诞生的一种新型遥感设备，广泛应用于航空测量、航空遥感、卫星海洋观测、航天侦察、图像匹配制导等领域，其中，SAR回波仿真技术对于SAR系统的设计、验证、噪声和杂波抑制、成像处理算法研究，以及SAR成像的自动解译等具有重要作用，可以代替高成本的飞行试验，提供大量符合特定参量需求的SAR回波数据；由于SAR回波仿真效率和准确性依赖于SAR仿真场景模型的可靠性和质量，如何保证SAR仿真场景模型的可靠性和质量便成了目前研究的热点。

对SAR回波获取的DEM（Digital Elevation Model，数字高程模型）数据采用Delaunay狄洛尼三角划分进行SAR照射区域的仿真场景建模是现有技术中常用的方法，该方法虽然简单易于实现，但是进行Delaunay三角划分需要去掉DEM格网中的一些数据点，用这些不规整的点连成三角网格表现地形表面的起伏，如果SAR回波获取的DEM数据点比较稀疏，而对场景模型的使用和精度要求较高时，则在此基础上建立的模型不能准确地反映地形起伏。

一种改进的SAR照射区域的仿真场景建模方法，该方法的流程如图1所示，首先利用细分过程中，在两个或多个DEM数据点之间进行插值，以增加DEM数据，之后，对DEM数据进行Delaunay三角划分，能够对地形起伏进行准确的模拟，是目前公认的较佳的方法。

然而，上述方法即使在场景模型的使用和精度要求不高时，也会对间距较小的DEM数据点之间进行插值，造成了DEM数据冗余，在此基础上，采用冗余的DEM数据点建立的场景模型会严重降低对该模型的仿真效率。因此，必要提供一种能够采用精简的DEM数据对SAR照射区域的仿真场景建模的方法和系统。

发明内容

本发明实施例提供了一种SAR照射区域的仿真场景模型建立方法和系统，以更为精简的DEM数据建立的仿真场景模型。

根据本发明的一个方面，提供了一种SAR照射区域的仿真场景模型建立方法，包括：

对所述照射区域的DEM数据进行插值后，针对插值后的DEM数据中的每个数据点，计算该数据点的法向矢量、主曲率信息，并根据所述主曲率信息计算出该数据点的高斯曲率；并

对所述插值后的DEM数据中的每个数据点的高斯曲率进行平均，得到平均高斯曲率；

将所述插值后的DEM数据中高斯曲率小于所述平均高斯曲率的数据点剔除后得到精简的DEM数据；

对所述精简的DEM数据的点云进行三角剖分，形成非均匀三角网格模型后，对每个三角网格进行属性装配后得到所述照射区域的仿真场景模型。

进一步，所述对所述照射区域的DEM数据进行插值，具体为：

对所述照射区域的DEM数据进行分形插值：

对所述照射区域的DEM数据进行至少一次中点线性插值；并在每次中点线性插值后，对于本次插入到所述DEM数据中的插值点进行补偿；

其中，对于第k次插入到所述DEM数据中的一个平面坐标为(x0,y0)的插值点进行补偿的补偿项根据如下公式1计算得到：

Sk(L2k)H×σ×1-22H-2×N(0,1)]]>   （公式1）

其中，L为所述照射区域的DEM数据的初始网格间距；N(0,1)为白噪声随机值；分形参数H和方差σ根据如下公式2和3计算得到：