Inversão de altura TomoSAR: comparação abrangente de algoritmos e análise de aplicações típicas

ZHAO Mengchu ,  

PAN Jie ,  

ZHANG Bo ,  

LIU Mingqian ,  

JIANG Wen ,  

摘要

O Radar de Abertura Sintética Tomográfica (Tomographic Synthetic Aperture Radar, TomoSAR) registra dados de observação multibasais e realiza a síntese de abertura na direção da elevação, podendo superar a perda de informações de elevação e o problema de sobreposição presentes no Radar de Abertura Sintética tradicional (Synthetic Aperture Radar, SAR), que realiza a síntese da abertura apenas na direção azimutal, alcançando a formação de imagem tridimensional de alta resolução do alvo. Isso pode ser usado para a inversão de biomassa florestal, estrutura interna de geleiras e altura de edifícios. Este artigo parte do modelo de imagem do TomoSAR e sistematicamente revisa a evolução dos algoritmos de inversão da altura tomográfica: abrangendo transformada de Fourier, estimativa espectral não paramétrica, estimativa espectral paramétrica, sensoriamento comprimido e algoritmos de aprendizado profundo, com uma análise comparativa detalhada dos princípios e processos de implementação dos diversos algoritmos representativos. Com base em resultados típicos de inversão de dados medidos, realiza-se uma análise comparativa adicional das vantagens e limitações de diferentes algoritmos em robustez, universalidade e condições de aplicação. Finalmente, o artigo resume os principais desafios atuais do TomoSAR em distribuição de linha base e escassez de dados, separação de multiescatterers e mecanismos complexos de espalhamento, propõe direções futuras de pesquisa e apresenta perspectivas de aplicação.

关键词

TomoSAR;algoritmos de inversão de altura tomográfica;algoritmos de estimativa espectral;sensoriamento comprimido;reconstrução 3D;distribuição de linha base

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