地理参照条带模式星载SAR理论与方法研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    61371133
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    76.0万
  • 负责人：
    李景文
  • 依托单位：
    北京航空航天大学
  • 学科分类：
    F0112.雷达原理与技术
  • 结题年份：
    2017
  • 批准年份：
    2013
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2014-01-01 至2017-12-31

项目摘要

This project proposed a new Geo-Referenced stripmap (GR-strip) mode for spaceborne synthetic aperture radar (SAR). Operating in this mode, spaceborne SAR can realize wide swath observation at highly squinted angle. SAR application flexibility can be obviously improved simultaneously. The approached SAR images could be similar to what are achieved by traditional broadside stripmap SAR. This project focused on the attributes of spaceborne GR-strip SAR system and concentrate on the following fields: Design and optimization of SAR system parameters; Design of non-uniform transmitted pulse intervals; Fast echo-wave simulation methods; Fast imaging algorithms and SAR image evaluation methods. Based on simulation analyses, we tend to solve the following scientific questions: (1) Design radar antenna controlling methods and transmitted pulse intervals adjusting method to realize wide swath observation under highly squinted conditions; (2) Design SAR system adjusting strategies to realized uniformly distributed image pixel intervals and 2-D resolution performance; (3) Design fast image formation algorithms for spaceborne GR-strip mode in Sight-Crossrange image formation space.
本项目提出了一种新的星载合成孔径雷达(SAR)工作模式-地理参照条带(GR-strip)模式，该模式具有斜视星载SAR对地观测的灵活性和正侧视条带模式的测绘带宽度，其雷达图像具有类似于正侧视条带模式的正视微波照射特性，可提升星载SAR对地观测能力。 本项目通过对星载SAR地理参照条带模式机理研究、SAR系统参数设计与论证、回波信号仿真、成像算法研究，通过成像处理仿真实验和图像质量评估，解决星载SAR地理参照条带模式的若干关键科学问题：(1)设计星载地理参照模式下雷达天线指向控制规律和发射脉冲间隔调整规律，满足大斜视条件下宽测绘带观测的系统性能需求；(2)设计雷达系统参数调整规律，解决地理参照条带模式下成像分辨力和图像像素间距不一致的问题；(3)提出适用于视线－横向成像空间的星载SAR GR-strip模式的快速成像算法。

结项摘要

传统的星载合成孔径雷达（SAR）模式在对不平行于SAR卫星轨道方向的条带区域进行成像时无法兼顾图像的分辨率与时效性，同时由于采集到了大量的非感兴趣区域的回波，极大地降低了对地观测效率。本项目提出了一种新的星载地理参考条带模式，通过控制雷达天线进行连续的距离向扫描，生成与目标测绘区域相匹配的波束覆盖带，同时兼顾了图像分辨率与时效性，且极大的提升了对地观测效率。本项目通过对星载地理参考条带模式的机理研究，分析了不同波束指向条件下条带宽幅与信噪比的变化趋势以及不同波束指向条件对使用非均匀采样策略采集回波时回波的距离徙动的影响，完成了二维波束控制研究，指出星载地理参考条带SAR应时刻保持雷达波束中心指向与地表波束运动方向垂直。并进一步根据这一波束控制策略进行了非均匀方位采样方法研究，给出了三种可避免发射脉冲遮挡的非均匀方位采样方法。在此基础上本项目研究了适用于星载地理参考条带模式回波信号特性的成像算法理论，给出了适用于视线——横向成像空间的改进的极坐标格式算法和宽幅非线性调频变标算法两种成像方法，并进行了理论误差分析。根据星载地理参考条带SAR的时变非均匀数据获取方式和改进的波数域成像算法，本项目深入研究了星载地理参考条带SAR的系统参数设计方法，提出了一种新的时变参数的设计方法。本项目的相关研究成果解决了星载地理参考条带SAR的若干关键科学问题。

项目成果

期刊论文数量（7）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（3）
专利数量（8）
Geometrical distortion correction for extremely high-squint parameter-adjusting synthetic aperture radar
极高斜视调参合成孔径雷达几何畸变校正
  • DOI：
    10.1080/2150704x.2016.1264021
  • 发表时间：
    2017-03
  • 期刊：
    Remote Sensing Letters
  • 影响因子：
    2.3
  • 作者：
    Yan Wang;Jian Yang;Jingwen Li
  • 通讯作者：
    Jingwen Li
Detection and tracking of a moving target using SAR images with the particle filter-based track-before-detect algorithm.
基于粒子滤波器的检测前跟踪算法利用SAR图像检测和跟踪运动目标
  • DOI：
    10.3390/s140610829
  • 发表时间：
    2014-06-19
  • 期刊：
    Sensors (Basel, Switzerland)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Gao H;Li J
  • 通讯作者：
    Li J
Theoretical Application of Overlapped Subaperture Algorithm for Quasi-Forward-Looking Parameter-Adjusting Spotlight SAR Imaging
准前视调参聚光SAR成像重叠子孔径算法的理论应用
  • DOI：
    10.1109/lgrs.2016.2619861
  • 发表时间：
    2017-02
  • 期刊：
    Ieee Geoscience and Remote Sensing Letters
  • 影响因子：
    4.8
  • 作者：
    Wang Yan;Yang Jian Sr.;Li Jing-Wen
  • 通讯作者：
    Li Jing-Wen
Wide Nonlinear Chirp Scaling Algorithm for Spaceborne Stripmap Range Sweep SAR Imaging
星载带状图距离扫描SAR成像的宽非线性线性调频缩放算法
  • DOI：
    10.1109/tgrs.2017.2737031
  • 发表时间：
    2017-12-01
  • 期刊：
    IEEE TRANSACTIONS ON GEOSCIENCE AND REMOTE SENSING
  • 影响因子：
    8.2
  • 作者：
    Wang, Yan;Li, Jing-Wen;Yang, Jian
  • 通讯作者：
    Yang, Jian
A Novel Spaceborne Sliding Spotlight Range Sweep Synthetic Aperture Radar: System and Imaging
新型星载滑动聚光测距扫描合成孔径雷达：系统和成像
  • DOI：
    10.3390/rs9080783
  • 发表时间：
    2017-07
  • 期刊：
    Remote Sensing
  • 影响因子：
    5
  • 作者：
    Yan Wang;Jingwen Li;Jian Yang
  • 通讯作者：
    Jian Yang

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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