[发明专利]SAR海洋图像仿真方法、装置、介质

说明书

本发明提出一种SAR海洋图像仿真方法、装置、介质，属于水下探测技术领域，所述方法包括：获取实际海洋环境中的真实SAR图像；通过海面微尺度波成像原理和SAR合成孔径雷达成像机制，建立人工运动目标尾迹的SAR仿真模型；根据预设的人工运动目标尾迹流场的条件，采用所述SAR仿真模型对所述真实SAR图像进行仿真，生成满足不同极化条件的仿真SAR图像。该方法能够模拟真实海洋背景下绕流问题，仿真SAR影像能真实的反映出预设的人工运动目标尾迹流场信息，仿真精度高。

技术领域

本发明涉及水下探测技术领域，尤其涉及一种SAR海洋图像仿真方法、装置、介质。

背景技术

合成孔径雷达为海洋涡旋等大尺度海洋运动的观测和研究提供了大量的图像数据，但在SAR成像时会受到各种海洋环境因素的影响，仿真SAR图像可以用于研究大尺度海洋运动的特征，但是目前极少有关大尺度海洋运动SAR图像仿真方法的研究。且目前能够应用与真实海洋背景下的SAR成像只能实现一些较小尺度的实验室模拟，对真实海洋背景下水下人工目标绕流的大尺度海洋运动问题无能为力。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种SAR海洋图像仿真方法、装置、介质，通过本发明能够模拟真实海洋背景下绕流问题，仿真SAR影像能真实的反映出预设的人工运动目标尾迹流场信息，仿真精度高。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种SAR海洋图像仿真方法，包括：

获取实际海洋环境中的真实SAR图像；

通过海面微尺度波成像原理和SAR合成孔径雷达成像机制，建立人工运动目标尾迹的SAR仿真模型；

根据预设的人工运动目标尾迹流场的条件，采用所述SAR仿真模型对所述真实SAR图像进行仿真，生成满足不同极化条件的仿真SAR图像。

可选的，所述通过海面微尺度波成像原理和SAR合成孔径雷达成像机制，建立人工运动目标尾迹的SAR仿真模型，包括：

根据海面微尺度波成像原理和SAR合成孔径雷达成像机制，构建真实海面散射模型；

根据所述真实海面散射模型，基于海洋动力学原理确定海面微尺度波波谱；

根据所述海面微尺度波波谱，确定所述SAR仿真模型。

可选的，所述根据海面微尺度波成像原理和SAR合成孔径雷达成像机制，构建真实海面散射模型，包括：

根据海面微尺度波成像原理将真实海面分解为若干小尺度海面结构；

根据SAR合成孔径雷达成像机制将每一个小尺度海面结构按一阶小粗糙界面散射理论散射，得到每一个小尺度海面结构的SAR后向散射模型；

根据每一个小尺度海面结构的所述SAR后向散射模型，得到所述真实海面散射模型。

可选的，所述基于海洋动力学原理确定海面微尺度波波谱，包括：

利用重力-毛细波属性和量纲分析原理，确定总源函数，所述总源函数由风输入源函数、波-波相互作用源函数、耗散源函数和流-波相互作用源函数组成；

根据所述总源函数，构造微尺度波波数谱控制方程，确定海面微尺度波波谱。

可选的，所述风输入源函数表示为：其中为微尺度波波数谱、m_in表示无量纲海面输入系数、u_*表示摩擦风速、c表示微尺度波波速、ω表示频率、表示风向与波向的夹角，是指向散射元的电波波矢；

耗散源函数表示为：其中D_dis表示无量纲耗散系数；

波-波相互作用源函数表示为：其中m_nl表示波波相互作用系数，k表示发生共振的海面微尺度波波数；