合成孔径声呐技术研究进展

基于地理信息系统的图像镶嵌

利用 SAS 搭载平台的运动测量信息生成的地理信息系统，可以对目标自动定位、支持自主作业航迹规划。在地理信息系统中，对条带成像后的声图进行镶嵌（或称拼接），形成大范围的图像。

基于地理信息的粗粒度拼接，主要利用多幅图像的地理信息，典型的如 GPS，将多幅图像的重叠部分进行融合后拼接。其基本步骤如下：

图像预处理。

构造特定分辨率的图像矩阵，并确定各网点的地理信息。

计算多幅待镶嵌图像各点的地理信息，并将各点的地理信息与构造的图像矩阵进行对应，将像素值增加至相应的图像矩阵网点上。

基于图像特征的细粒度拼接，利用图像本身的各类统计特性或特征进行图像的配准和拼接。在粗拼接的基础上，进行精细处理，可获得更好效果。

水声环境影响

水声信道的稳定性、时间相关性与空间相关性以及物体声散射特性等是合成孔径声呐的物理基础。20 世纪 70—80 年代的研究和一些实际海上测试工作，主要集中在合成孔径技术在水下是否能够应用方面。试验表明，海洋声场的空间相干长度一般有几十到几百个波长，时间相干性一般有几分钟到几十分钟，能够满足孔径合成的要求。

成像中声波传播过程受水声信道制约是从信息传输的角度描述，从水声物理的角度来说，这个过程主要受水声环境的影响和制约。随着 SAS 研究的深入和工程上的成功应用，水声环境对成像的影响也不断深化。水声环境的制约是影响 SAS 成像质量进一步提高的关键因素，开展该方面的研究是十分有意义的。但水声环境不同区域差异大，需要大量试验支持，相关结果在图像重建中模型修正复杂；该方面的研究的特点是高投入、高风险，若能取得实效也将高回报。

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