Algorithm for resolving phase ambiguity in estimating parameters of ground moving objects

Abstract

The scheme and main characteristics of an aerospace SAR-interferometer for remote sensing of the Earth's surface operating in telescopic mode are considered. An algorithm for resolving phase ambiguity when estimating radial and tangential velocities of ground moving objects is proposed. The effectiveness of this method was tested by simulation modeling in the Matlab environment. The possibility of using the proposed ambiguity resolution method conjunction with multidimensional difference-phase processing for estimating parameters of moving objects is demonstrated. Experimental results on the detection and velocity estimation of moving objects using interferometric processing and algorithm for resolving phase ambiguity for radio holograms recorded on an aviation platform and received through two spatial channels.

• synthetic aperture radar
• single-pass interferometer
• simulation modeling
• interferometric processing
• moving object
• phase ambiguity

Аннотация (на русском)

Алгоритм разрешения фазовой неоднозначности при оценке параметров наземных движущихся объектов

Рассмотрены схема организации и основные характеристики аэрокосмического РСА-интерферометра при дистанционном зондировании земной поверхности, работающего в телескопическом режиме. Предложен алгоритм разрешения фазовой неоднозначности при оценке радиальной и тангенциальной скоростей наземных движущихся объектов. Проверена работоспособность данного метода путём имитационного моделирования в среде MATLAB. Показана возможность использования предлагаемого способа разрешения неоднозначности совместно с многомерной разностно-фазовой обработкой при оценке параметров движущихся объектов. Приведены экспериментальные результаты по обнаружению и оценке скорости движущихся объектов, при совместном применении интерферометрической обработки и алгоритма разрешения фазовой неоднозначности для радиоголограмм, зарегистрированных на авиационном носителе и принятых по двум пространственным каналам.

For citation

References

1. Richards M.A. Fundamentals of radar signal processing. 3rd ed. N.Y.: McGraw Hill, 2022. 513 p.
2. Ouchi K. Recent trend and advance of synthetic aperture radar with selected topics // Remote Sensing. - 2013. - T. 5. - №. 2. - С. 716-807.
3. Richards, M.A. A Beginner's Guide to interferometric SAR concepts and signal processing [AESS Tutorial IV] //IEEE Aerospace Electronic Systems Magazine. - 2007. -T. 22 - №.9. - C. 5-29.
4. Moreira A. et al. A tutorial on synthetic aperture radar // IEEE Geoscience and remote sensing magazine. - 2013. - T. 1. - №. 1. - С. 6-43.
5. Антипов В.Н. и др. Радиолокационные станции с цифровым синтезированием апертуры антенны. - Радио и связь, 1988.
6. Кондратенков Г.С., Фролов А.Ю. Радиовидение. Радиолокационные системы дистанционного зонирования Земли. - 2005.
7. Сколник М.И. Справочник по радиолокации / Под ред. МИ Сколника. Пер. с англ. под общей ред. ВС Вербы. В 2 книгах. Книга 1 Москва: Техносфера, 2014.-672 с., ISBN 978-5-94836-381-3.
8. Ярлыков М.С. и др. Марковская теория оценивания в радиотехнике. - 2004.
9. Бабокин М.И. Авиационные и космические комплексы дистанционного зондирования Земли с интерферометрической обработкой многомерных сигналов: дис. … д-ра техн. наук. М., 2010. 336 с.
10. Бабокин М.И., Стёпин В.Г., Костров В.В. Оптимальная оценка радиальной скорости малоразмерных движущихся объектов методом максимального правдоподобия с помощью РСА-интерферометра //Радиотехнические и телекоммуникационные системы. - 2021. - №. 4 (44). - С. 5-12.
11. Стёпин В.Г. Восстановление вектора движения наземных объектов с помощью авиационного РСА-интерферометра //Радиотехнические и телекоммуникационные системы. - 2022. - №. 4. - С. 19-28.