Сборник тезисов докладов шестнадцатой Всероссийской открытой конференции "Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса", Москва, ИКИ РАН, 2018 год
Анализ проблем обработки данных космического радиолокационного мониторинга земной поверхности
Достовалов М.Ю. (1)
(1) НИИ ТП, Москва, РФ
Задачи радиолокационного (РЛ) мониторинга земной поверхности практически во всех областях приводят к задачам обнаружения и распознавания объектов на РЛ изображениях. В задачах обнаружения и распознавания в явном, или неявном виде анализируется отношение правдоподобия, в котором сопоставляются сигнальные и шумовые (помеховые) составляющие откликов объектов, а также их априорные вероятности.
Результаты мониторинга, проводимого с использованием радиолокаторов с синтезированной апертурой в разных частотных диапазонах, показывают, что РЛ данные характеризуются значительной изменчивостью и высоким уровнем шумов, обусловленных когерентной природой РЛ сигналов. Это приводит к существенным затруднениям при выделении тематической информации по отдельным РЛ снимкам.
Основные направления повышения эффективности дешифрирования реализуются путем повышения разрешения РЛ систем, совместной обработкой серий РЛ изображений, а также комплексирования РЛ и других типов данных (в первую очередь оптических). Это позволяет увеличивать длины сигнальных составляющих объектов, улучшать отношения априорных вероятностей и соответственно улучшать условия распознавания объектов.
В докладе представлены результаты совместной обработки серий РЛ изображений как в режиме выделения изменений (с одного ракурса съемки), так и обработки изображений различных ракурсов. В то же время опыт обработки показал, что при анализе серий изображений возникают дополнительные сложности, связанные с необходимостью:
учитывать изменения условий наблюдения объектов;
вести поиск информативных признаков по всей серии изображений;
разрабатывать дополнительные средства анализа данных верхнего уровня для сопоставления информации, получаемой по различным сериям изображений, районам, сезонам и т.д., представляющей основной интерес для потребителя.
Перечисленные сложности повышает требования к автоматизации алгоритмов обработки, трудоемкость и сроки разработки программного обеспечения. Анализируя опыт зарубежных космических систем РЛ наблюдения, для отечественных систем представляется необходимым:
разрабатывать подробные программы использования РЛ информации отечественными потребителями, включающие требуемые районы наблюдения, режимы съемки и объемы получаемых РЛ данных;
предварительно отрабатывать методы тематической обработки ожидаемых объемов поступающей информации;
заблаговременно формировать перечень научных программ для разработки перспективных методов тематического дешифрирования РЛ информации.
Представленные предложения нацелены на более тщательную подготовку к эксплуатации отечественных космических систем РЛ наблюдения, а также на расширение отечественного рынка использования РЛ информации.
Ключевые слова: радиолокация, радиолокатор с синтезированной апертурой, обнаружение и распознавание объектовМетоды и алгоритмы обработки спутниковых данных
30