TUTCRIS - Tampereen teknillinen yliopisto

TUTCRIS

Liikkuvan maalin ilmaisu ja tunnistaminen SAR-tutkalla

Tutkimustuotos

Yksityiskohdat

AlkuperäiskieliSuomi
KustantajaMaanpuolustuksen tieteellinen neuvottelukunta MATINE
Sivumäärä10
ISBN (elektroninen)978-951-663-013-0
TilaJulkaistu - tammikuuta 2018
OKM-julkaisutyyppiD4 Julkaistu kehittämis- tai tutkimusraportti taikka -selvitys

Tiivistelmä

Tässä hankkeessa tutkittiin maastossa liikkuvien maalien ilmaisua, kuvantamista ja tunnistamista synteettisen apertuurin tutkalla (synthetic aperture radar, SAR). Tällaiseen suorituskykyyn kykenevän ilmakehässä tai avaruudessa liikkuvan SAR-järjestelmän täytyy olla varustettu usealla erikseen digitoidulla vastaanotinkanavalla. Hankkeessa kehitettiin algoritmia, joka yhdistää perinteiset ilmaisu-, kuvantamis- ja tunnistustekniikat yhtenäiseksi ja laskentatehokkaaksi kokonaisuudeksi tuottaen uudenlaista hyödyllistä suorituskykyä SAR-järjestelmälle. Liikkuvan maalin ilmaisussa sovellettiin monikanavaisella antenniryhmällä mitatun signaalin adaptiiviseen suodatukseen (space-time adaptive processing, STAP) perustuvaa menetelmää. Algoritmissa ilmaisun ja taustavälkkeen suodatuksen jälkeen liikkuvasta maalista muodostetaan korkean erottelukyvyn kuva hyödyntämällä käänteistä SAR-laskentaa (inverse SAR, ISAR). ISAR-laskennassa estimoidaan liikkuvan maalin liiketila käyttäen kehittämiämme datapohjaisia liikekompensaatiomenetelmiä. Liikkuvan maalin tunnistus suoritetaan käyttäen muodostettua ISAR-kuvaa. Tunnistuksen osalta hankkeessa tutkittiin sekä ISAR-kuvista laskettujen piirteiden että raakadatan perusteella suoritettavaa tunnistusta, joista molemmat havaittiin toimiviksi periaatteiksi. Yksi osa tunnistusalgoritmia on kohteen asennon estimointi, koska kohteet kuvautuvat SAR-kuvaan hyvin erinäköisinä eri suunnista mitattuna. Kehitimme hankkeessa menetelmän, jossa asentoestimoinnin epävarmuus huomioidaan SAR-kuvatun kohteen tunnistuksessa. Tutkimuksen kaikissa osa-alueissa ilmaisussa, kuvantamisessa ja tunnistamisessa saatiin lupaavia tuloksia. Hankkeen toisena vuotena 2018 on tarkoitus jatkokehittää näitä kaikkia osa-alueita.

Tutkimusalat

  • Signaalinkäsittely, Tutka, Kuvantava tutka, Synteettisen apertuurin tutka, Kohteen tunnistaminen, Hahmontunnistus