کنفرانس بین المللی محاسبات نرم

صفحه اصلی / چهارمین کنفرانس بین المللی محاسبات نرم

شبیه‌سازی فرایند تصویربرداری رادار دهانه مصنوعی در جهت شناسایی اهداف در تصاویر راداری سار

نویسندگان :

مرضیه شیعه زاده¹ امین ترابی جهرمی² حجت قیمت گر³

1- دانشگاه خلیج فارس 2- دانشگاه خلیج فارس 3- دانشگاه خلیج فارس

کلمات کلیدی :

رادار روزنه مصنوعی، الگوریتم برد داپلر، داده خام، شبیه سازی

چکیده :

چكيده شناسایی و تشخیص اهداف یکی از زمینه‌های مهم درکاربردهای نظامی و غیر‌نظامی است، که با استفاده از داده‌‌های مرئی، راداری و غیره انجام می‌شود. اخیرا، شناسایی اهداف زمینی و زیر زمینی به کمک تصاویر رادارهای روزنه مصنوعی (SAR )، بسیار مورد استفاده قرار گرفته است. یکی از مهمترین دلایل مطالعات اندک بر روی تصاویر SAR و سیستم های SAR، عدم دسترسی به داده ‌‌خام و یا تصاویر SAR و همچنین ابزارهای پردازشی برای داده‌های SAR می‌باشد. متأسفانه مراکز تحقیقاتی اندکی، دارای سنجنده SAR هستند تا بتوانند داده‌های آن را در اختیار محققان علاقه‌مند به این حوزه قرار دهند. از طرفی دسترسی به این داده ها بسیار هزینه بردار می‌باشد که سبب می شود امکان دسترسی به این داده ها بسیار دشوار باشد. لذا با توجه به لزوم مسئله، در این مقاله به منظور تولید تولید داده خام SAR، یک الگوریتم شبیه ساز تصویر SAR پیشنهاد می شود. در این مطالعه به منظور نزدیک شدن داده خام تولید شده به داده واقعی، پارامترهایی موثر بر روی ضریب انعکاس سیگنال، در نظر گرفته شده است. در مطالعات قبلی، به منظور سهولت در روند شبیه‌سازی، معمولا ضریب انعکاس را عدد ثابت حقیقی بین صفر و‌ یک در نظر می‌گیرند اما در این مطالعه نشان داده شده است که با لحاظ کردن پارامترها موثر بر روی ضریب انعکاس سیگنال، این ضریب عدد ثابت حقیقی نیست. از لحاظ تئوری، داده ‌خام رادار SAR از طریق محاسبه میدان راه دور انعکاسی تولید می شود. با توجه به اینکه در این مطالعه، میدان راه دور انعکاسی یکی از پارامترهای موثر در تعیین ضریب سیگنالِ دریافتی است، بنابراین تصاویر تولیدی از این شبیه ساز، به نسبت به تصاویر واقعی نزدیک تر هستند. این الگوریتم با استفاده از تنظیمات اولیه در نرم افزار شبیه ساز الکترومغناطیس FEKO انجام و سپس از طریق ارتباط بین دو نرم افزار‌ MATLABو FEKO، ماتریس پراکندگی‌ یا در حالت کلی ماتریس داده‌ خامِ اهداف مورد نظر، استخراج شده است. در ادامه، با کمک الگوریتم برد داپلرRDA ، اطلاعات خام رادار SAR، پردازش شده و‌ در نهایت یک تصوير SAR از منطقه مورد نظر توليد شده است. یکی از کاربردهایی که برای این شبیه ساز پیشنهاد می شود، استخراج تصاویر راداری و استفاده از روش های پردازش تصویر برای تشخیص اهداف، می‌باشد. نتایج به دست ‌آمده نشان می‌دهد شبیه ساز پیشنهادی برای تولید داده ‌خام، می‌تواند تصاویر واقعی‌تر و واضح‌تری از ساختارهای مورد نظر ایجاد کند و بر اساس شاخص SAM(اختلاف تصویر شبیه‌سازی شده با نمونه هدف)، مقدار مطلوب 30/0 گزارش می شود.