SAR欺骗干扰技术与干扰效果评估方法研究
摘要
合成孔径雷达(Syntheticapertureradar,SAR)作为一种高分辨率成像的遥感技术因
其具有全天时、全天候工作及强穿透力等优点,被世界各国广泛应用于军事侦察和民
用领域。随着人工智能技术对SAR各项技术的影响不断深入,为了有效保护我方重要
区域不被敌方非法探测和侦察,同时降低敌方SAR系统侦察信息的能力,研究实时、
智能、高质量的SAR欺骗干扰技术以及科学、可靠、准确的SAR欺骗干扰效果评估新
方法具有重要的理论意义和军事价值。
本文研究了SAR欺骗干扰技术及干扰效果评估方法,主要工作包括以下三个方面:
1、研究分析了基于图像反演的SAR欺骗干扰方法。从SAR回波信号模型和
CS(ChirpScaling)成像算法理论出发,首先研究了基于ICS(InverseChirpScaling)的SAR
回波反演理论,然后研究了基于图像反演的SAR欺骗干扰机理,并通过点目标仿真和
数据源中真实场景仿真验证了该方法的理论可行性,最后研究分析了传统基于像素的
SAR欺骗干扰效果评估方法,为后续提出欺骗干扰新方法和欺骗干扰效果评估新方法
奠定基础。
2、针对复杂电磁环境下生成SAR欺骗干扰信号速度慢、成像质量低以及智能化不
够的问题,将SAR欺骗干扰信号生成方式与深度学习相互结合,提出基于深度回波反
演网络(DeepEchoInversionUnet,DEIUnet)的SAR欺骗干扰信号生成方法,该方法具有
较快的干扰信号生成速度,同时还能保证干扰信号成像质量。首先,提出SN
block(Swin-NeXtblock)充分结合图像和回波的局部信息表征和非局部信息表征;其次,
在以SNblock为基本单元构成的Unet主体结构中引入残差连接作为跳接方式,有效融合
回波与图像之间的多尺度特征信息;最后,引入PixelShuffle作为上采样方式生成高质
量回波。仿真结果验证了本文所提DEIUnet在回波反演上的可行性和优越性。同时,
DEIUnet在MSTAR场景上生成的SAR欺骗干扰信号成像结果进一步说明本文所提
DEIUnet的有效性。
3、针对复杂对抗环境下传统欺骗干扰效果评估方法存在可靠性差、准确度低等局
限性,提出了基于视觉网络的SAR欺骗干扰效果评估方法。首先,通过对基于反演方
式生成欺骗干扰信号过程中侦察误差对干扰效果存在的影响进行理论研究和分析,构
建并生成了包含不同误差类型、不同误差程度的SAR干扰误差数据集;其次,提出了
基于视觉网络的SAR欺骗干扰效果评估方法以实现对参数侦察误差引起的SAR干扰效
哈尔滨工程大学硕士学位论文
果的差异进行科学、可靠、准确的评估;最后,本文所提方法通过在生成数据集上的
仿真结果验证了其有效性,与基于像素的SAR欺骗干扰效果评估方法在该数据集下的
评估结果进行对比后,进一证明了基于视觉网络的欺骗干扰效果评估方法具有更加优
秀的可靠性和准确性。
关键词:合成孔径雷达;欺骗干扰;回波反演;深度学习;干扰效果评估
SAR欺骗干扰技术与干扰效果评估方法研究
Abstract
Syntheticapertureradar(SAR),asahigh-resolutionimagingremotesensingtechnology,
iswidelyusedinmilitaryreconnaissanceandcivilianfieldsaroundtheworldduetoits
advantagesofall-weather,all-weatheroperation,andstrongpenetration.Withthecontinuous
deepeningoftheimpactofartificialintelligencetechnologyonvariousSARtechnologies,in
ordertoeffectivelyprotectourimportantareasfr